Complex Donuts: Small Variations in DNA Sequence Dictate Pathway Complexity in DNA Nanotoroids
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The formation of higher‐order structures in natural biopolymers, such as polypeptides and nucleic acids, is governed by sequence specificity and monomer chemistry. Although nucleic acids can assemble into programmable nanostructures through base‐pairing interactions, their chemical diversity is limited to four nucleobases. DNA amphiphiles overcome this limitation by introducing orthogonal interactions through non‐nucleosidic modifications. These amphiphiles self‐assemble into diverse morphologies, such as spheres, fibers, or sheets, with closely packed, parallel DNA strands on their exterior. This unusual arrangement can give rise to emergent properties absent in simple DNA strands. Here, we show that the precise sequence of single‐stranded DNA, independent of double helix base‐pairing, can be used to program the self‐assembled morphology of DNA amphiphiles. Remarkably, small sequence variations can drive the formation of nonequilibrium DNA nanotoroids, rather than conventional morphologies. The DNA nanotoroids were formed as on‐pathway structures via a competitive mechanism, only when a toroid‐selective DNA sequence was used. They could be stabilized noncovalently by a small molecule cross‐linker or coassembly with a secondary DNA amphiphile. Molecular dynamics simulations demonstrated the dependence of toroid formation on the structure of the end π‐stacking unit. This work introduces a new class of DNA‐based nanotoroid materials with assembly properties controlled by unique sequences, akin to proteins, for applications in cell delivery, nanofiltration, nanoreactors, and materials templation.
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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».