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DNA computing function switching by programming base stacking interactions with minimal molecular architecture changes
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AI
DOI：10.1038/s41467-025-64406-x.png)
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摘要
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在生物系统中，分子网络功能通常以灵活、简便和可编程的方式进行切换。模仿这一点，大量研究致力于开发能够展现相似功能切换能力的合成DNA网络，尽管这常常因广泛的分子结构变化和严格的条件控制而受阻，导致耗时且劳动密集的过程。在此，我们开发了一种基于碱基堆积介导的别构效应策略，用于通过最少的分子结构变化操纵DNA计算功能切换，通常仅需1-2个核苷酸的改变。我们在DNA酶网络中实现了多达20种不同的逻辑功能切换。我们还验证了我们的功能切换平台，以在癌细胞系中实现总共84种基因调控模式，展示了其在RNA传感和绿色荧光蛋白调控中的用途。该策略提供了一种简化的替代方法以丰富DNA调控，具有在DNA计算和生物工程中的应用潜力。DNA计算系统在功能切换方面面临挑战，原因在于复杂的分子重新设计。在此，作者介绍了一种碱基堆积介导的别构效应（SMALL）策略，该策略能够通过最少的结构变化（1-2个核苷酸）实现高效功能切换，并在多种逻辑运算和细胞基因调控模式中得到实施。
Keyword:
DNA computing
function switching
base stacking
DNAzyme networks
gene regulation
AI总结
对已上传原文的论文进行重点信息的提取，主要内容包括：简要概述、研究摘要、背景介绍、关键亮点、图文解析、展望与总结。
期刊
IF:
15.7
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9.4W
被引数:
91.2W
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