Determining the folding and binding free energy of DNA-based nanodevices and nanoswitches using urea titration curves
Notice bibliographique
Résumé
DNA nanotechnology takes advantage of the predictability of DNA interactions to build complex DNA-based functional nanoscale structures. However, when DNA functional and responsive units that are based on non-canonical DNA interactions are employed it becomes quite challenging to predict, understand and control their thermodynamics. In response to this limitation, here we demonstrate the use of isothermal urea titration experiments to estimate the free energy involved in a set of DNA-based systems ranging from unimolecular DNA-based nanoswitches to more complex DNA folds (e.g. aptamers) and nanodevices. We propose here a set of fitting equations that allow to analyze the urea titration curves of these DNA responsive units based on Watson-Crick and non-canonical interactions (stem-loop, G-quadruplex, triplex structures) and to correctly estimate their relative folding and binding free energy values under different experimental conditions. The results described herein will pave the way toward the use of urea titration experiments in the field of DNA nanotechnology to achieve easier and more reliable thermodynamic characterization of DNA-based functional responsive units. More generally, our results will be of general utility to characterize other complex supramolecular systems based on different biopolymers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».