用纳米孔评估8个字母扩展脱氧核酸字母的可读性
Christopher A Thomas1, Jonathan M Craig1, Shuichi Hoshika2
1Department of Physics, University of Washington, Seattle, Washington 98195, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 10, 2023
概括
化学家们为扩展遗传信息系统开发了新的8个字母的哈奇莫吉DNA. 纳米孔测序显示出读取这种DNA的前景,尽管运动酶需要对非标准核酸进行优化.
科学领域:
- 合成生物学
- 基因组学
- 生物物理
背景情况:
- 标准DNA由四种核酸组成:关氨酸,腺氨酸,细胞氨酸和胆氨酸.
- 人工扩展遗传信息系统 (AEGIS) 使用合成DNA和额外的核酸.
- 艾吉斯在诊断,定向进化和天体生物学上有应用,但测序挑战限制了它们的使用.
研究的目的:
- 为了研究纳米孔测序的可行性为8个字母"hachimoji"DNA字母.
- 使用MspA纳米孔评估哈奇莫吉DNA的信号范围和区分能力.
- 评估Hel308运动酶与哈奇莫吉DNA非标准核酸的兼容性.
主要方法:
- 使用MspA (Mycobacterium smegmatis porin A) 纳米孔分析哈奇莫吉DNA的信号范围.
- 评估了哈奇莫吉DNA中单基替代的区分能力.
- 追踪Hel308运动酶的转位沿着哈奇莫吉DNA,以监测酶动力学和解离.
主要成果:
- 与标准DNA相比,Hachimoji DNA在纳米孔测序中显示了更广泛的信号范围.
- 在哈奇莫吉DNA中,单基替代具有很高的可分辨性.
- Hel308运动酶与哈基莫基DNA相容,但与C- 糖化核酸发生分离.
结论:
- 纳米孔测序是一种可行的阅读扩展DNA字母的方法,
- 纳米孔测序电机的优化是必要的,以适应合成DNA中的不同糖键.
- 这些发现可以为与现有测序技术兼容的未来AEGIS的设计提供信息.
