Thermodynamic Basis for Engineering High-Affinity, High-Specificity Binding-Induced DNA Clamp Nanoswitches
Notice bibliographique
Résumé
Naturally occurring chemoreceptors almost invariably employ structure-switching mechanisms, an observation that has inspired the use of biomolecular switches in a wide range of artificial technologies in the areas of diagnostics, imaging, and synthetic biology. In one mechanism for generating such behavior, clamp-based switching, binding occurs via the clamplike embrace of two recognition elements onto a single target molecule. In addition to coupling recognition with a large conformational change, this mechanism offers a second advantage: it improves both affinity and specificity simultaneously. To explore the physics of such switches we have dissected here the thermodynamics of a clamp-switch that recognizes a target DNA sequence through both Watson-Crick base pairing and triplex-forming Hoogsteen interactions. When compared to the equivalent linear DNA probe (which relies solely on Watson-Crick interactions), the extra Hoogsteen interactions in the DNA clamp-switch increase the probe's affinity for its target by ∼0.29 ± 0.02 kcal/mol/base. The Hoogsteen interactions of the clamp-switch likewise provide an additional specificity check that increases the discrimination efficiency toward a single-base mismatch by 1.2 ± 0.2 kcal/mol. This, in turn, leads to a 10-fold improvement in the width of the "specificity window" of this probe relative to that of the equivalent linear probe. Given these attributes, clamp-switches should be of utility not only for sensing applications but also, in the specific field of DNA nanotechnology, for applications calling for a better control over the building of nanostructures and nanomachines.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».