Nanomaterialbaserad DNA-sakser
- Diarienummer
- SAB23-0003
- Projektledare
- Ye, Lei
- Start- och slutdatum
- 241101-251031
- Beviljat belopp
- 2 745 271 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
DNA-saxar har visat sig vara ovärderliga inom genredigering, diagnostik och terapi. Syntetiska DNA-saxar gjorda av nanomaterial har enorm potential för ett brett spektrum av applikationer på grund av deras höga stabilitet, skalbarhet och låga produktionskostnader. Målet med detta projekt är att utveckla nya nanomaterialbaserade DNA-saxar genom att utnyttja DNA-skärningsaktiviteten hos metallkomplex och metalloxidnanopartiklar för att uppnå katalytisk klyvning. För att säkerställa DNA-klyvning på riktade platser kommer specifika vägledande molekyler att användas. Den föreslagna forskningen syftar till att designa och syntetisera generiska ställningar för katalytiska metaller som kan rymma en vägledande sekvens som guide-RNA som används i CRISPR-Cas-system. Genom att tillhandahålla en optimal mikromiljö för de katalytiska platserna kommer de syntetiska ställningarna att bidra till att uppnå hög katalytisk effektivitet. Den vägledande sekvensen kommer att möjliggöra sekvensspecifik igenkänning och bindning av mål-DNA:t. Forskningsresultatet kommer att ge lösningar på utmanande problem, såsom snabb och känslig analytisk upptäckt och nästa generation av antimikrobiella medel. Dessutom kommer den föreslagna forskningen att leda till nya genredigeringsverktyg med ett brett utbud av potentiella tillämpningar.
Populärvetenskaplig beskrivning
DNA-saxar är ovärderliga verktyg för genredigering, diagnostik och terapi. Syntetiska DNA-saxar har enorm potential för tillämpningar på grund av deras höga stabilitet, skalbarhet och låga produktionskostnader. Målet med detta projekt är att utveckla nya nanomaterialbaserade DNA-saxar. Vi planerar att använda DNA-skärningsaktiviteten hos metallkomplex och metalloxidnanopartiklar för att uppnå katalytisk klyvning. Specifika vägledande molekyler kommer att användas för att säkerställa DNA-klyvning på riktade platser. Forskningsresultatet kommer att ge lösningar på utmanande problem, såsom snabb och känslig analytisk upptäckt och nästa generation av antimikrobiella medel. Den föreslagna forskningen syftar till att utveckla en ny metod för DNA-klyvning med hjälp av artificiella enzymer som efterliknar effektiviteten och sekvensselektiviteten hos CRISPR-Cassystemet. Denna forskning är betydelsefull eftersom den har potential att övervinna begränsningarna hos befintliga metoder för DNA-klyvning och möjliggöra en rad nya tillämpningar inom molekylärbiologi, biokemisk analys och bioteknik. Den vetenskapliga nyheten i denna forskning ligger i utvecklingen av artificiella enzymer som kan fungera som endonukleaser för sekvensselektiv DNA-klyvning genom att lära av CRISPR-Cassystemen. Mer specifikt kommer den föreslagna forskningen att designa och syntetisera generiska ställningar för katalytiska metaller som kan rymma en vägledande sekvens som guide-RNA som används i CRISPR-Cas-system. De syntetiska ställningarna kommer att ge en optimal mikromiljö för de katalytiska platserna för att uppnå hög effektivitet. Den vägledande sekvensen kommer att möjliggöra sekvensspecifik igenkänning och bindning av mål-DNA:t. Genom att optimera sammansättningen och strukturen av artificiella enzymer, ska vi att att uppnå hög specificitet och effektivitet för DNA-klyvning.