J. Am. Chem. Soc.:核酸CDN的空间局部熵驱动进化——用于细胞内成像和时空可编程基因治疗

2024-07-24 05:07   美国  
该研究介绍了引物引导熵驱动的基于DNA CDN的高通量研究。与这一过程相关的熵增为CDN 的放大出现提供了催化原理。这一概念被应用于开发一种可编程的空间定位DNA 电路,用于体外和体内对癌细胞进行有效的治疗性基因调控治疗。该定位电路由一个DNA 四面体核心组成,核心四角有四条链,其中包括编码的碱基序列,这些序列具有触发和组装成[2 × 2] CDN 的能力,其中两条链被一对siRNA锁住,使电路处于静音、动态不活跃的配置状态。在有miRNA-21 作为引物的情况下,siRNA被移位,导致沉默HIF-1α mRNA siRNA 放大释放,并使连接体快速动态地重新配置成一个CDN。然而,miRNA-155将产生的CDN 动态重组为富含DNA 酶成分的平衡混合物,催化EGR-1 mRNA 的裂解。DNA四面体纳米结构可促进对癌细胞的渗透。miRNA触发的空间定位电路的熵驱动重构导致HIF-1α EGR-1 mRNA 的可编程、基因沉默,从而有效、选择性地凋亡乳腺癌细胞,并有效抑制肿瘤小鼠的肿瘤。

图1. TOC

图2. 体外原理验证

图3. 细胞成像

图4. miR-21激活局域电路研究

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.4c03651

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