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Synthetic Biology02:55

Synthetic Biology

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Synthetic biology is an interdisciplinary science that involves using principles from disciplines such as engineering, molecular biology, cell biology, and systems biology. It involves remodeling existing organisms from nature or constructing completely new synthetic organisms for applications such as protein or enzyme production, bioremediation, value-added macromolecule production, and the addition of desirable traits to crops, to name a few.
Golden rice
Golden rice is a genetically modified...
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Next-generation Sequencing03:00

Next-generation Sequencing

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The first human genome sequencing project cost $2.7 billion and was declared complete in 2003, after 15 years of international cooperation and collaboration between several research teams and funding agencies. Today, with the advent of next-generation sequencing technologies, the cost and time of sequencing a human genome have dropped over 100 fold.
Next-Generation Sequencing Methods
Although all next-generation methods use different technologies, they all share a set of standard features....
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Genome Annotation and Assembly03:36

Genome Annotation and Assembly

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The genome refers to all of the genetic material in an organism. It can range from a few million base pairs in microbial cells to several billion base pairs in many eukaryotic organisms. Genome assembly refers to the process of taking the DNA sequencing data and putting it all back together in a correct order to create a close representation of the original genome. This is followed by the identification of functional elements on the newly assembled genome, a process called genome annotation.
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設計者 ナノスケール DNA アセンブリ 上から下へとプログラム

Rémi Veneziano1, Sakul Ratanalert2, Kaiming Zhang3

  • 1Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA.

Science (New York, N.Y.)
|May 28, 2016
PubMed
まとめ

研究者らは,形状に基づいて複雑な分子構造を自律的に設計するための新しいDNA オリガミの方法を開発しました. この上から下への戦略は,手動ベースペアリング設計を回避し,汎用的なアプリケーションを可能にします.

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科学分野:

  • バイオテクノロジー
  • ナノテクノロジー
  • 分子工学

背景:

  • 複雑な分子構造の合成を可能にします
  • 現在の方法は,ターゲット構造のワトソン・クリックのベースペアリングの手動設計を必要とします.

研究 の 目的:

  • DNAアーキテクチャの自律設計のための一般的な上から下への戦略を,ターゲット形のみに基づいて開発する.
  • DNA オリガミの 手動ベースペアリングデザインの 限界を克服するためです

主な方法:

  • 平行DNA複合体の多面ネットワークとして表現された閉じた表面としてオブジェクトを表現します.
  • DNAスキャフォールドの 完全なルーティングに スパンディングツリーアルゴリズムを使用します
  • 組み立ての生産のために非対称的なポリメラーゼ連鎖反応を使用します.
  • 単粒子の冷凍電子顕微鏡を用いて 構造の信頼性を確認する

主要な成果:

  • 標的の形に基づいてほぼ任意のDNAアーキテクチャの自律的な設計を実証した.
  • 安定した単一分散型DNAを 製造し,カスタマイズされた構造長と配列を確立した.
  • 低温電子顕微鏡で 高精度3D構造を確認した
  • 血清と低塩分バッファでのDNAアセンブリの長期的な安定性を示した.

結論:

  • トップダウン戦略により 複雑なDNAナノ構造を 独自に設計できます
  • この方法は,生物学的および非生物学的アプリケーションの両方に多用途性を提供します.
  • 高精度で安定したDNAアセンブリを効率的に生成できます