固体ナノポアで一本鎖DNAを解きます

ソリッドステートナノポアは、単一分子センサーの新たなクラスです。これまでのところほとんどの研究は二本鎖DNA（DSDNA）分子に焦点を当てていましたが、たとえば、シーケンスを読み取るためにそのようなナノポア装置を使用することなど、一本鎖DNA（SSDNA）の探索も非常に興味深いものです。ここでは、ナノポアを介した長いランダムシーケンスssDNAの転座を研究します。原子力顕微鏡を使用して、ssDNAがランダムコイルにハイブリダイズすることを観察し、7 kb ssDNAで直径約100 nmの塊を形成します。これらの大きな絡み合った構造は、毛穴の入り口に到着したときに解く必要があります。実際、電圧に指数関数的に依存する転座時間で強い遮断イベントが観察されます。興味深いことに、これはdsDNAの場合とは非常に異なります。このタウは約1/vです。ssDNAの転座だけでなく、ssDNA-dsDNAコンストラクトの転座を報告します。そこでは、ssDNAとdsDNAのコンダクタンスブロックレベルを電圧の関数として比較します。

Solid-state nanopores are an emerging class of single-molecule sensors. Whereas most studies so far focused on double-stranded DNA (dsDNA) molecules, exploration of single-stranded DNA (ssDNA) is of great interest as well, for example to employ such a nanopore device to read out the sequence. Here, we study the translocation of long random-sequence ssDNA through nanopores. Using atomic force microscopy, we observe the ssDNA to hybridize into a random coil, forming blobs of around 100 nm in diameter for 7 kb ssDNA. These large entangled structures have to unravel, when they arrive at the pore entrance. Indeed, we observe strong blockade events with a translocation time that is exponentially dependent on voltage, tau approximately e(-V/V(0)). Interestingly, this is very different than for dsDNA, for which tau approximately 1/V. We report translocations of ssDNA but also of ssDNA-dsDNA constructs where we compare the conductance-blockade levels for ssDNA versus dsDNA as a function of voltage.