An Exceptionally Selective DNA Cooperatively Binding Two Ca<sup>2+</sup> Ions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Ca2+ is a highly important metal ion in biology and in the environment, and thus there is extensive work in developing sensors for Ca2+ detection. Although many Ca2+‐binding proteins are known, few nucleic acids can selectively bind Ca2+. DNA‐based biosensors are attractive for their high stability and excellent programmability. We report a RNA‐cleaving DNAzyme, EtNa, cooperatively binding two Ca2+ ions but to only one Mg2+. Four DNAzymes with known Ca2+‐dependent activity were compared, and the EtNa had the best selectivity for Ca2+. The EtNa is 90 times more active in Ca2+ than in Mg2+. Phosphorothioate (PS) modification showed that both non‐bridging oxygen atoms at the scissile phosphate contribute equally to Ca2+ binding. The pH–rate profile suggests two concurrent deprotonation reactions. EtNa was further engineered for Ca2+ sensing, and found to have a detection limit of 17 μm Ca2+ and excellent selectivity. The detection of Ca2+ in tap water was performed, and the result was comparable with that by ICP‐MS. This study offers new fundamental insights into Ca2+ binding by nucleic acids and improved metal selectivity by having multiple cooperative metal binding sites.
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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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».