Expanded genetic alphabet increases structural and chemical diversity of six-letter DNA for high-affinity protein-targeting aptamers
Notice bibliographique
Résumé
Expanding the genetic alphabet through unnatural base pairs (UBPs) enables the creation of novel biopolymers with enhanced informational and functional properties. Hydrophobic UBPs, such as Ds−Px/Pa′, exhibit high fidelity during PCR, facilitating the evolutionary engineering of UB-containing DNA aptamers (XenoAptamers) with exceptional target affinity and specificity. A series of XenoAptamers targeting dengue non-structural protein 1 (NS1), a key biomarker for dengue infection, can distinguish subtle amino acid differences among NS1 variants beyond serotypes. However, the molecular basis of this remarkable specificity and affinity remained unclear. Here, we determine cryo-EM structures of NS1−XenoAptamer complexes. Each XenoAptamer adopts a unique stable tertiary structure that precisely complements NS1’s surface, whose remarkable rigidity is key in achieving high affinity and specificity to its targets. The hydrophobic Ds base introduces these unique stable structural motifs through diverse stacking interactions. Meanwhile, the propynyl group of Pa′ inserts deeply into a hydrophobic pocket of NS1. These findings reveal that UBs expand DNA’s structural and physicochemical diversity, demonstrating their potential to create new nucleic acid modalities and opening promising avenues for diagnostics and therapeutics. Nucleic acid aptamers have emerged as promising alternatives to antibodies. Here, we show that incorporating unnatural bases enhances binding affinity by stabilizing the aptamer conformation and enabling specific engagement with hydrophobic pockets— acting like both armor and sword.
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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».