同源重组(Homologous recombination)是一种在进化上相等保守的DNA建树阶梯，用于保护基因组的清爽性。在分子克隆限制，同源重组始终以来一直被应用于在体内和体外拼装多个DNA双链片断。其中很多拼装决策的可行性依赖于多种类型的酶活性，举例当今应用相等庸碌的分子克隆要领Gibson assembly，就利用了DNA外切酶、DNA团员酶和DNA勾搭酶这三种酶活性。在分子克隆中免费视频，利用酶产生具有互补序列的单链DNA片断关于DNA双链片断的拼装是必不成少的，而DNA纳米结构的自拼装也依赖于单链DNA片断的碱基互补配对。
哄骗这种念念路，本洽商报谈了一种酶促拼装具有近似片断的DNA高档结构和双链片断的要领。本洽商的策划引入了一种具有3’至5’外切酶活性的DNA团员酶(Q5 DNA团员酶)来产生单链DNA粘结尾，以完毕特定的粘结尾互补配对。通过全心的序列策划，Q5 DNA团员酶的外切酶活性不错在只存在dTTP (不含有dATP、dCTP和dGTP)的情况下，消化预定序列3’结尾只含有A，C和G核苷酸的部分。当酶作用到T核苷酸的位点时，由于体系中dTTP的存在，团员酶活性会弘扬作用，与外切酶活性进行一场“拔河”拉锯，从而使得消化作用被隔绝在特定位点。
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图1. Q5 DNA 团员酶的团员酶活性(左)和外切酶活性(右)的“拔河”拉锯免费视频
利用这种吞并个酶中不同类型酶活性的挣扎，本洽商完毕了DNA纳米结构的自环化、同源多聚体以及包括二聚体、三聚体和四聚体在内的多种异源多聚体，复杂度最高达到了25个单位的一次性拼装。本洽商还将此要领转变并应用回分子克隆限制，完毕了“单一酶，一锅法”的体外DNA双链片断拼装。
图2. DNA纳米结构和双链片断的拼装旨趣
该洽商效用由清华大学人命科学学院魏迪明分子策划课题组（MADlab）和中国科学时刻大学人命科学与医学部方芳课题组配合完成，论文题目为“具有近似序列的DNA纳米结构和双链片断的酶促拼装”(Enzymatic assembly of DNA nanostructures and fragments with sequence overlaps)，于2023年4月17日在线发表于《好意思国化学学会志》(Journal of the American Chemical Society)。
清华大学人命科学学院2020级博士生陈蓉为本文第一作家，清华大学人命科学学院魏迪明副教师和中国科学时刻大学人命科学和医学部方芳教师为本文的共同通信作家，清华大学人命科学学院已毕业的2018级本科生任洁灵和医学院医学执行班2018级本科生杨雨帆在清华大学人命科学学院本科生课程《核酸纳米结构的分子策划》中主导自主课程花样而为此洽商作出了领先的探索。该洽商获得科技部、国度当然科学基金委、清华-北大人命科学王人聚首心、清华大学春风基金、中国科学时刻大学校改进团队援手花样、中国科学时刻大学校后生改进要点基金花样等基金资助。
原文贯穿：https://doi.org/10.1021/jacs.3c01214免费视频