אנו מודים לד&quot;ר ג&#39;ולי ק הורטון לקריאה ביקורתית של כתב היד וRajendra פראסאד ד&quot;ר להצעות ודיונים מועילים. חלקים ממחקר זה פורסמו במקור בכתב העת לכימיה ביולוגית, סאסא ואחרים. אל., &quot;השפעות רצף ה-DNA הקשר על פעילות Glycosylase של Glycosylase-DNA של 8 Oxoguanine האנושי&quot;. J Biol Chem. 287, 36,702-36,710 (2012) 2. עבודה זו נתמכה, במלואו או בחלקו, על ידי המכונים הלאומי לבריאות מחקר פרויקט גרנט Z01-ES050158 בתכנית המחקר העירוני, NIEHS.

1. הכנה של אנזים ומצע DNA <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעל מפורש OGG1 כחלבון GST-היתוך בE. coli, לנצל GST, התגית לטיהור, ולאחר מכן להסיר את GST-תג על ידי מחשוף עם HRV-3C פרוטאז (איור 1) 6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש מסונתז כימי oligonucleotide שכותרת גדיל oligonucleotide ללא תווית משלימה 5&#39;-6-carboxyfluorescein (6-FAM) המכיל שאריות של 8 oxoG אחת ו. את oligonucleotides 34-mer מכיל 8-oxoG במיקום 17 מ5&#39;-end. לטהר oligonucleotides אלה על ידי ג&#39;ל אלקטרופורזה polyacrylamide. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את מצע גדילי הדנ&quot;א כפול המכיל 8-oxoG ידי oligonucleotide ערבוב 5&#39;-6-FAM שכותרתו עם הגדיל המשלים שלו ביחס טוחנת של 1:1.2 במאגר חישול (10 מ&quot;מ טריס-HCl, pH 7.5, 50 מ&quot;מ NaCl, 1 mM EDTA) בצינור 1.5 מיליליטר microfuge. מניחים את הצינור בלצוף במים רותחים למשך 5 דקות. השאר את הצינור למקום ולאחר מכן לתת את המים קרים באיטיות לימיןטמפרטורת Oom (זה לוקח כ 2 שעות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע הכנת מדגם והניסוי בתנאי תאורה נמוכה או מינימאלי כדי למזער photobleaching של תווית הניאון. </li></ol> 2. מדידה כמובן זמן מצב יציב וטיטרציה אתר פעילה של OGG1 2.1. הכנת מדגם וכמובן זמן מצב יציב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את מצע ה-DNA ופתרוני OGG1 בנפרד במאגר התגובה (50 HEPES מ&quot;מ, pH 7.5, 20 מ&quot;מ KCl, 0.5 mM EDTA, ו -0.1% אלבומין בסרום שור) ב1.5 צינורות microfuge מ&quot;ל על קרח. הריכוז של ה-DNA של 400 ננומטר והריכוז לכאורה של OGG1 הוא 30, 60, 90, או 120 ננומטר, כפי שנקבעו על ידי assay חלבון ברדפורד. מניחים את צינורות התגובה בסט גוש חום על 37 ° C. אנזים טרום דגירה ופתרונות מצע DNA בנפרד על 37 מעלות צלזיוס במשך דקות 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל את התגובה על ידי ערבוב כמויות שווה של את פתרונות מצע OGG1 וה-DNA על ידי pipetting. לאחר ערבוב solu אלהtions 1:1 (V / V), את הריכוזים הסופיים הם דנ&quot;א 200 ננומטר ו 15, 30, 45, או 60 ננומטר OGG1, בהתאמה. הסר aliquots (10 μl) במרווחי זמן ולהרוות את התגובה על ידי ערבוב עם μl 1 של 1 M NaOH. כשליטה לקורסים בזמן, 10 μl של תערובת התגובה ללא אנזים הוא מעורבב עם μl 1 של 1 M NaOH. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את דגימות תגובה ב90 ° גוש חום צלזיוס למשך 5 דקות לדבוק מוצר הסופי AP באתר. לאחר חימום, להוסיף μl 1 של 1 M HCl לנטרל מדגם זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף נפח שווה (12 μl) של חיץ טעינת ג&#39;ל (לפוראמיד 95%, 20 מ&quot;מ EDTA, 0.02% bromophenol, ו0.02% cyanol קסילן) לכל דגימת תגובה, ולאחר מכן הנח את התערובת בגוש חום נקבע על 95 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות, ואז למקם את הצינור מייד על קרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את הדגימות (5 μl) על גבי 15% ג&#39;ל המכיל אוריאה polyacrylamide denaturing ז 8 ב89 מ&quot;מ טריס-HCl, pH 8.8, חומצה בור 89 מ&quot;מ, 2 מ&quot;מ וEDTA. את המוצרים בקעו המצע ומופרדים היטב לאחרפועל ג&#39;ל. </li></ol> 2.2. הדמיה של ג&#39;ל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סרוק את הג&#39;ל באמצעות imager שיכול לזהות את ה-DNA שכותרתו fluorescently ולדמיין את המצע ולהקות מוצר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכמת את הלהקות לאחר ההדמיה ג&#39;ל. שים לב שחלק מחשוף רקע אפשר לראות לאחר טיפול של המצע עצמו עם NaOH (איור 2 א). לחסר רקע זה מכמות המדודה של כל מוצר תגובה. </li></ol> 2.3. ניתוח נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתוות את כמות המוצר שנוצרה בכל פעם תגובה (t) (איור 2). לנתח את נתוני הגלם באמצעות משוואה 1 כדי לקבוע את המשרעת של פרץ (0, חיתוך-y) והשיפוע של שלב המצב יציב ליניארית (V-SS). </li></ol><img fo:src="/files/ftp_upload/50695/50695eq1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50695/50695eq1.jpg" /><ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עלילהיחסית חיתוך-y לריכוז החלבון הכולל (ריכוז אנזים לכאורה כלומר; איור 2 ג), מתן מידה של החלק הפעיל של אנזים. השתמש בכושר ליניארי עם ליירט אפס לספק גורם התיקון לקביעת החלק של אנזים פעיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עלילה שיעור המצב יציב יחסית לריכוז האנזים הפעיל (איור 2 ד), מתן לדרג את מוצר הניתוק קבוע (כלומר שיפוע של הקו המצויד). </li></ol> 3. מדידה כמובן זמן טרום מצב יציב כפי שמוצג באיור 2, היווצרות מוצר בשלב פרץ הוא מהיר מדי למדידה על ידי ערבוב ומרווה ידני. לפיכך, מכשיר להרוות-זרימה מהירה יכול לספק שיטה רב עוצמה כדי למדוד תגובה מהירה המתרחשות בקנה מידת זמן אלפית השנייה (איור 3) 5. המכשיר משתמש במנוע מבוקר מחשב לערבב במהירותND להרוות את התגובות אחרי זמני תגובה מצוינים. כך, למשל, להשתמש באמצעי להרוות-Flow RQF-3 ראפיד Kintek למדוד את השלב הראשוני ושלב פרץ מצב יציב הבא של היווצרות מוצר catalyzed ידי OGG1. מכשירים להרוות-זרימה מהירות זמינים ממספר יצרנים. 3.1. הכנת המדגם בנפרד להכין את מצע ה-DNA ופתרוני OGG1 בצינורות 1.5 מ&quot;ל כפי שתואר ב2-1. הריכוזים של ה-DNA וOGG1 הפעיל הנן 400 ננומטר ו -80 ננומטר, בהתאמה. כתוצאה מכך ריכוזים סופיים של ה-DNA ו200 ננומטר 40 ננומטר OGG1 הפעיל לאחר ערבוב 1:1 (V / V). 3.2. הכנת המכשיר להרוות-זרימה מהירה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר אמבט מים במחזור למכשיר להרוות-הזרימה המהיר לבקרת טמפרטורה (37 מעלות צלזיוס). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאים את הפרמטרים של המכשיר ובחר את לולאת התגובה המתאימה לזמן הרצוי נקודות בהתאם להוראתו של היצרןtions. הלולאות הן התגובה של אורכים משתנים כדי לספק זמני תגובה חלופיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את חיץ תגובה וNaOH להרוות פתרונות ב10 מ&quot;ל מזרקים luer נעל חד פעמי ולצרף המזרקים האלה ליציאות הכונן ולטעון את מאגרי הכונן עם מאגר התגובה (מזרקים B) ו142 מ&quot;מ NaOH (מזרק ש) (שסתום טען מזרק בעמדת טעינה) . כדי להסיר את בועות אוויר מהמזרק, יעבדו פתרון הלוך ושוב כמה פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנמיכים את מנוע צעד עד שהוא קשר העליון של המזרקים (שסתומים טען מזרק וטען שסתומים לדוגמה בעמדת אש). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף את לולאות לדוגמה, לולאת התגובה, ושורת סיום במים ומתנול. ייבש את האזורים הסמוקים לחלוטין (שסתומים בעמדת סומק). </li></ol> 3.3. כמובן זמן מראש מצב יציב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעשות חור בחלקו העליון של צינור כתרים 1.5 מ&quot;ל באמצעות מחט 16 מד. צרף צינור בקו היציאה לאסוף את התגובה הרווה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את reactio הרצויזמן n (בשניות) באמצעות לוח המקשים. מנוע צעד יהיה לגבות להתאים לנפח לולאה כדי לשמור על נפח להרוות מתמיד. בוכנות עמדה עבור B המזרק נגד פלטפורמת מנוע צעד על ידי הוספת חיץ עם המזרקים חד פעמיים המחוברים ליציאות הכונן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא 1 מ&quot;ל מזרקים luer נעל חד פעמי עם מצע ה-DNA ופתרוני OGG1, בהתאמה (שסתומים לדוגמה בעמדת טעינה). צרף מזרקים עם מצע ה-DNA וOGG1 פתרונות לכל אחת מיציאות טעינת המדגם, ולאחר מכן למלא את לולאות לדוגמה עם מצע ה-DNA ופתרוני OGG1, בהתאמה (לדוגמה טען שסתום בעמדת טעינה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוון את כל השסתומים טען מזרק וטען שסתומים לדוגמה למצב האש. התחל את התגובה על ידי שבץ לוח מקשים (עיתונות לדוגמה של &quot;G&quot; או על מקש &quot;התחל&quot;). מצע ה-DNA ופתרוני OGG1 (18 μl כל אחד) מעורבבים באופן מיידי בלופ התגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שהתגובה הוא רווה באופן אוטומטי בזמן התגובה הרצוי על ידי ערבוב של 36 μl Rתערובת eaction עם 86 μl של 142 מ&quot;מ NaOH. לאחר מרווה התגובה, המדגם ריקה מהקו היציאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את סתום טען מזרק לעמדת הטעינה וטען שסתום לדוגמא לעמדת הסומק. לשטוף את לולאות לדוגמה, לולאת התגובה, ושורת סיום במים ומתנול ולייבש כמתואר ב3.2. חזור על התהליך לעיל לכל נקודת זמן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע ניסוי שליטה ללא אנזים כדי לקבוע תיקון רקע, אשר יכול להיעשות באופן ידני או עם המכשיר מהיר להרוות. כדי לבצע בקרה עם המכשיר מהיר להרוות, למלא את לולאת דגימת DNA עם מצע לדנ&quot;א אבל לשמור לולאת דוגמה עבור OGG1 ריק. הגדר את זמן התגובה, לבצע את התמהיל ולהרוות כפי שמתואר ב3.3.4-3.3.6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף את לולאות לדוגמה ואת לולאת התגובה עם 2 M NaOH, 2 M HCl, מים ומתנול ולאחר מכן לייבש את קווי שטף. לאחר הגדרת מנוע צעד לעמדת הבית, לעבור את סתום טען מזרק כדי positio העומסn ולשטוף את הכונן עם מאגרי מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פנק את הדגימות הרווות תגובה עם חום, ולאחר מכן מצע נפרד וה-DNA של המוצר ב -15% denaturing ג&#39;ל אלקטרופורזה polyacrylamide כפי שמתואר ב2.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחזות ולכמת את הלהקות על הג&#39;ל כמתואר ב2.2. </li></ol> 3.4. ניתוח נתונים להתאים את הקורסים בזמן של היווצרות מוצר על ידי ניתוח רגרסיה ליניארי למשוואה עם עלייה במונחי מעריכי וליניארית (משוואה 2) מספקים שיעור מהסדר הראשון הקבוע (K obs), המשרעת של פרץ (0), ו שיעור ליניארי (V-SS). <img fo:src="/files/ftp_upload/50695/50695eq2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50695/50695eq2.jpg" /> 4. כמובן זמן יחיד מחזור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את ה-DNA ומצע OGG1 בצינורות 1.5 מ&quot;ל נפרד כמתואר ב2-1. הריכוזtions של ה-DNA וOGG1 הפעיל הנן 100 ננומטר ו 500 ננומטר, בהתאמה; זה מניב ריכוזים סופיים של ה-DNA ננומטר 50 ננומטר ו250 OGG1 לאחר ערבוב 1:1 (V / V). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את המכשיר להרוות-הזרימה המהירה ולהכין את דגימות התגובה, כמתואר ב3.2 ו -3.3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פנק את דגימות תגובה הרווות עם חום ולייחד להם עד 15% denaturing ג&#39;ל אלקטרופורזה polyacrylamide למוצרי מצע ונפרד כמתואר ב2.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחזות ולכמת את הלהקות על הג&#39;ל כמתואר ב2.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאים את הקורסים בזמן של היווצרות מוצר לאחד מעריכי לקבוע שיעור קבוע מהסדר הראשון (K obs) כנתון במשוואה 3. </li></ol><img fo:src="/files/ftp_upload/50695/50695eq3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50695/50695eq3.jpg" />

<ol>
	<li>Porello, S. L., Leyes, A. E., David, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-turnover+and+pre-steady-state+kinetics+of+the+reaction+of+the+adenine+glycosylase+MutY+with+mismatch-containing+DNA+substrates.">Single-turnover and pre-steady-state kinetics of the reaction of the adenine glycosylase MutY with mismatch-containing DNA substrates.</a> Biochemistry. 37, 14756-14764 (1998).</li><li>Sassa, A., Beard, W. A., Prasad, R., Wilson, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+sequence+context+effects+on+the+glycosylase+activity+of+human+8-oxoguanine+DNA+glycosylase.">DNA sequence context effects on the glycosylase activity of human 8-oxoguanine DNA glycosylase.</a> The Journal of Biological Chemistry. 287, 36702-36710 (2012).</li><li>Wong, I., Lundquist, A. J., Bernards, A. S., Mosbaugh, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presteady-state+analysis+of+a+single+catalytic+turnover+by+Escherichia+coli+uracil-DNA+glycosylase+reveals+a+"pinch-pull-push"+mechanism.">Presteady-state analysis of a single catalytic turnover by Escherichia coli uracil-DNA glycosylase reveals a "pinch-pull-push" mechanism.</a> The Journal of Biological Chemistry. 277, 19424-19432 (1074).</li><li>Johnson, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+transient-state+kinetics.">Advances in transient-state kinetics.</a> Current Opinion in Biotechnology. 9, 87-89 (1998).</li><li>Johnson, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+kinetic+analysis+of+mechanochemical+adenosinetriphosphatases.">Rapid kinetic analysis of mechanochemical adenosinetriphosphatases.</a> Methods in Enzymology. 134, 677-705 (1986).</li><li>Kovtun, I. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=OGG1+initiates+age-dependent+CAG+trinucleotide+expansion+in+somatic+cells.">OGG1 initiates age-dependent CAG trinucleotide expansion in somatic cells.</a> Nature. 447, 447-452 (2007).</li><li>Hill, J. W., Hazra, T. K., Izumi, T., Mitra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+human+8-oxoguanine-DNA+glycosylase+by+AP-endonuclease:+potential+coordination+of+the+initial+steps+in+base+excision+repair.">Stimulation of human 8-oxoguanine-DNA glycosylase by AP-endonuclease: potential coordination of the initial steps in base excision repair.</a> Nucleic Acids Research. 29, 430-438 (2001).</li><li>Zharkov, D. O., Rosenquist, T. A., Gerchman, S. E., Grollman, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substrate+specificity+and+reaction+mechanism+of+murine+8-oxoguanine-DNA+glycosylase.">Substrate specificity and reaction mechanism of murine 8-oxoguanine-DNA glycosylase.</a> The Journal of Biological Chemistry. 275, 28607-28617 (2000).</li><li>Waters, T. R., Swann, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+the+action+of+thymine+DNA+glycosylase.">Kinetics of the action of thymine DNA glycosylase.</a> The Journal of Biological Chemistry. 273, 20007-20014 (1998).</li><li>Nilsen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excision+of+deaminated+cytosine+from+the+vertebrate+genome:+role+of+the+SMUG1+uracil-DNA+glycosylase.">Excision of deaminated cytosine from the vertebrate genome: role of the SMUG1 uracil-DNA glycosylase.</a> The EMBO Journal. 20, 4278-4286 (2001).</li><li>Gill, S. C., von Hippel, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculation+of+protein+extinction+coefficients+from+amino+acid+sequence+data.">Calculation of protein extinction coefficients from amino acid sequence data.</a> Analytical Biochemistry. 182, 319-326 (1989).</li><li>Van de Berg, ., Beard, B. J., A, W., Wilson, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+structure+and+aspartate+276+influence+nucleotide+binding+to+human+DNA+polymerase+beta.+Implication+for+the+identity+of+the+rate-limiting+conformational+change.">DNA structure and aspartate 276 influence nucleotide binding to human DNA polymerase beta. Implication for the identity of the rate-limiting conformational change.</a> The Journal of Biological Chemistry. 276, 3408-3416 (2001).</li><li>Krishnamurthy, N., Haraguchi, K., Greenberg, M. M., David, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+removal+of+formamidopyrimidines+by+8-oxoguanine+glycosylases.">Efficient removal of formamidopyrimidines by 8-oxoguanine glycosylases.</a> Biochemistry. 47, 1043-1050 (2008).</li><li>Leipold, M. D., Muller, J. G., Burrows, C. J., David, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+hydantoin+products+of+8-oxoguanine+oxidation+by+the+Escherichia+coli+DNA+repair+enzyme,+FPG.">Removal of hydantoin products of 8-oxoguanine oxidation by the Escherichia coli DNA repair enzyme, FPG.</a> Biochemistry. 39, 14984-14992 (2000).</li><li>Zhao, X., Krishnamurthy, N., Burrows, C. J., David, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutation+versus+repair:+NEIL1+removal+of+hydantoin+lesions+in+single-stranded,+bulge,+bubble,+and+duplex+DNA+contexts.">Mutation versus repair: NEIL1 removal of hydantoin lesions in single-stranded, bulge, bubble, and duplex DNA contexts.</a> Biochemistry. 49, 1658-1666 (2010).</li><li>Leipold, M. D., Workman, H., Muller, J. G., Burrows, C. J., David, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recognition+and+removal+of+oxidized+guanines+in+duplex+DNA+by+the+base+excision+repair+enzymes+hOGG1,+yOGG1,+and+yOGG2.">Recognition and removal of oxidized guanines in duplex DNA by the base excision repair enzymes hOGG1, yOGG1, and yOGG2.</a> Biochemistry. 42, 11373-11381 (2003).</li><li>Robey-Bond, S. M., Barrantes-Reynolds, R., Bond, J. P., Wallace, S. S., Bandaru, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clostridium+acetobutylicum+8-oxoguanine+DNA+glycosylase+(Ogg)+differs+from+eukaryotic+Oggs+with+respect+to+opposite+base+discrimination.">Clostridium acetobutylicum 8-oxoguanine DNA glycosylase (Ogg) differs from eukaryotic Oggs with respect to opposite base discrimination.</a> Biochemistry. 47, 7626-7636 (2008).</li><li>Jarem, D. A., Wilson, N. R., Delaney, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure-dependent+DNA+damage+and+repair+in+a+trinucleotide+repeat+sequence.">Structure-dependent DNA damage and repair in a trinucleotide repeat sequence.</a> Biochemistry. 48, 6655-6663 (2009).</li><li>Livingston, A. L., Kundu, S., Henderson Pozzi, M., Anderson, W. D., David, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insight+into+the+roles+of+tyrosine+82+and+glycine+253+in+the+Escherichia+coli+adenine+glycosylase+MutY.">Insight into the roles of tyrosine 82 and glycine 253 in the Escherichia coli adenine glycosylase MutY.</a> Biochemistry. 44, 14179-14190 (2005).</li><li>Kundu, S., Brinkmeyer, M. K., Livingston, A. L., David, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenine+removal+activity+and+bacterial+complementation+with+the+human+MutY+homologue+(MUTYH)+and+Y165C,+G382D,+P391L+and+Q324R+variants+associated+with+colorectal+cancer.">Adenine removal activity and bacterial complementation with the human MutY homologue (MUTYH) and Y165C, G382D, P391L and Q324R variants associated with colorectal cancer.</a> DNA Repair. 8, 1400-1410 (2009).</li><li>Zharkov, D. O., Rosenquist, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+mammalian+8-oxoguanine-DNA+glycosylase+by+cadmium(II):+implications+for+cadmium+genotoxicity.">Inactivation of mammalian 8-oxoguanine-DNA glycosylase by cadmium(II): implications for cadmium genotoxicity.</a> DNA Repair. 1, 661-670 (2002).</li><li>Jarem, D. A., Wilson, N. R., Schermerhorn, K. M., Delaney, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incidence+and+persistence+of+8-oxo-7,8-dihydroguanine+within+a+hairpin+intermediate+exacerbates+a+toxic+oxidation+cycle+associated+with+trinucleotide+repeat+expansion.">Incidence and persistence of 8-oxo-7,8-dihydroguanine within a hairpin intermediate exacerbates a toxic oxidation cycle associated with trinucleotide repeat expansion.</a> DNA Repair. 10, 887-896 (2011).</li><li>Mokkapati, S. K., Wiederhold, L., Hazra, T. K., Mitra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+DNA+glycosylase+activity+of+OGG1+by+NEIL1:+functional+collaboration+between+two+human+DNA+glycosylases.">Stimulation of DNA glycosylase activity of OGG1 by NEIL1: functional collaboration between two human DNA glycosylases.</a> Biochemistry. 43, 11596-11604 (2004).</li><li>Sidorenko, V. S., Nevinsky, G. A., Zharkov, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+interaction+between+human+8-oxoguanine-DNA+glycosylase+and+AP+endonuclease.">Mechanism of interaction between human 8-oxoguanine-DNA glycosylase and AP endonuclease.</a> DNA Repair. 6, 317-328 (2007).</li></ol>

יש מחברים אין לחשוף.

את הקינטית הגישות מתוארות כאן מתארים שיטות להגדרת קבועים קינטיים יסודיים. אם מהלך זמן של היווצרות המוצר הוא biphasic עם המחזור הראשון האנזימטית מתרחש במהירות, ולאחר מכן צעד אחרי הכימיה הוא שיעור הגבלה במהלך מחזורים קטליטיים שלאחר מכן. במקרה של OGG1, ניתן למדוד את המחזור הר...

סביבה אירובית ממהרת חוסר יציבות גנומית. נגע DNA promutagenic גדול כתוצאה מלחץ חמצוני הוא 7,8-dihydro-8-oxoguanine (8-oxoG). זאת בשל פוטנציאל הקידוד המעורפל של 8-oxoG. אדם 8-DNA oxoguanine glycosylase (OGG1) הוא אחראי לייזום תיקון כריתת בסיס של 8-oxoG. פעילות glycosylase של OGG1 בולה בסיס 8-oxoG וכתוצאה מכך ה-DNA של המוצר עם אתר apurinic (AP באתר). פעילות lyase חלשה של OGG1 יכולה לחתוך את AP באתר במקרים מסוימים. אפיון הקינטית של glycosylases DNA בדרך כלל מגלה שהם מפגינים קורסי זמן biphasic. לאחר שלב ראשוני של היווצרות מהירה של מוצר (כלומר פרץ), שלב מצב יציב ליניארי הוא ציין 1-3. התנהגות זו מעידה על צעד בעקבות כימיה (שינוי קונפורמציה כלומר או שחרור מוצר) ששיעור הגבלה במהלך החלק ליניארית של הזמן כמובן, ואילו ספחתרח שלב, המכונה לעתים קרובות את השלב החולף, מתאים להיווצרות מוצר באתר הפעיל אנזים במהלך המחזור של התגובה הראשונה. כאשר שחרור המוצר הוא שיעור הגבלה בשלב המצב יציב, מדידות פעילות לספק מידה איכותית של זיקה המחייבת DNA של מוצר, אך אינו מספקות מידע בנוגע לאירועים בהקינטית אנזים האתר הפעיל (כלומר כימיה). בהתאם לכך, שיטות לבודד ולמדוד את שלב פרץ מראש מצב יציב מעריכי יש צורך לחקור אירועים במהלך המחזור האנזימטית הראשון בשעה 4 האתר הפעיל של האנזים. קיימות שלוש גישות סטנדרטיות להקינטית מאפיינות את ההתנהגות הקטליטית של OGG1, (1) מצב יציב, (2) מראש מצב יציב, וכן (3) חד המחזור. גישות אלה שונות זו מזו על ידי הריכוז של אנזים בתערובת התגובה ואת האנזים ליחס מצע מנוצל בכל גישה. בגישת מצב יציב טיפוסי,מכונה קינטיקה תחלופה מרובות לפעמים, ריכוזים נמוכים של אנזים המשמשים למעקב היווצרות מוצר. ריכוז המצע עולה בהרבה על ריכוז האנזים כך שאיבודים אנזימטיות מרובים אינם משפיעים על ריכוז מצע באופן משמעותי. במצב זה, קורסי זמן צריכים להיות ליניארי, ולעתים קרובות קשה להבחין אם פרץ התרחש במהלך המחזור הראשון בשל ריכוז האנזים הנמוך בשימוש בגישה זו; לב שהמשרעת פרץ היא שווה ערך לריכוז האנזים. זו ניתן להתגבר על ידי שימוש בריכוז גבוה יותר והשערת אנזים כמובן הזמן ליניארי לאפס זמן כדי לזהות אם המחזור האנזימטית הראשון התרחש במהירות. ליירט בordinate (ציר y) צריך להיות פרופורציונלי לריכוז האנזים ומספק מידה מסוימת של האנזים מעורב באופן פעיל עם מצע. למרות שגישה זו יכולה באופן עקרוני לספק ראיות לקיומו של שלב פרץ, אונטערשיידגישה שונה שממפה נדרש למדוד את הקינטיקה של שלב פרץ. במקרים רבים שלב פרץ הוא מהיר מדי למדידה על ידי טכניקות ערבוב ומרווה ידניות. במצב זה, הקינטית מראש מצב יציב וחד מחזור (כלומר הקינטית חולף) מתקרב לעתים קרובות דורש מכשיר ערבוב מהיר ומרווה לעקוב אחרי נקודות זמן מוקדמות של תגובה 5. בגישה מראש מצב יציב ריכוזים גבוהים של אנזים נמצאים בשימוש, כך שכמות משמעותית של מוצר נוצר במהלך המחזור הראשון. מאז מחזורים מרובים ואחרי רכיבה על אופניים כדי לבחון קטליטי (כלומר השלב ליניארי שאחרי פרץ), ריכוז מצע גדול מריכוז האנזים ([אנזים] &lt;[מצע]). לבודד אירועים באתר הפעיל של האנזים ללא רכיבה על אופניים קטליטי, תנאים יחיד מחזור מנוצלים. במקרה זה, מצע רווי באנזים (E &gt;&gt; S) כך שכל המצע ישתתףn &#39;התחלופה היחידה &quot;, ובדרך כלל תפגין כמובן זמן יחיד מעריכים. כפי שצוין לעיל לאנזימים כי תערוכת שלב פרץ, שחרור מוצר (k כבוי) לעתים קרובות מגביל את השיעור של השלב היציב של מהלך הזמן. קצב השחרור של מוצר (. / שעת V ss, קונצרט כלשהו) ניתן לקבוע מן המדרון של שלב המצב יציב ליניארי. ריכוז האנזים הפעיל (ה) יש צורך להמיר את קצב שחרור מוצר לקצב פנימי מתמיד כאשר k = v את ss / [E]. חשוב לציין, ריכוז האנזים הפעיל הוא בדרך כלל נמוך יותר מהריכוז שנמדד החלבון בשל זיהומים, האנזים פעיל, אנזים שאינם פרודוקטיבית חייב מצע, ואת השיטה המשמשת לקביעת ריכוז חלבון. ריכוז האנזים הפעיל ניתן לקבוע ממשרעת פרץ, כאשר שחרורו של המוצר הוא איטי. לפיכך, חיוץ כמובן זמן מצב יציב לזמן אפס מספק אומדן של האנזים הפעיל הדרושים כדי לחשב את K (שחרור מוצר) מהשיעור שנצפה המצב יציב. כדי למדוד את הקינטיקה של פרץ, גישה מראש מצב יציב היא צורך לעקוב אחר היווצרות המוצר במהלך המחזור הראשון המתרחש לפני שלב המצב יציב ליניארי. קינטיקה הפרץ כדלקמן היווצרות אנזימים מוצר ביניים. ברגע שהתגובה היא שיזמה אנזים ערבוב עם מצע, את כמות אנזים התוצר מגבירה במהירות עד שהתגובה מגיעה שלב מצב יציב. אם קטליזה היא הרבה יותר מהיר מאשר שחרור מוצר, את המשרעת של פרץ שווה לאנזים מעורב באופן פעיל וגישת מעריכי שנצפו לשיווי משקל (K obs) מתאימה לשיעור ההמרה כימית של מצע למוצר, בהנחת שהשיעור ההפוך של כימיה היא זניחה. בכמה מקרים CY קטליטינאחזים מפריע לניתוח מראש מצב יציב, כגון כאשר הבהירויות של שיעורי כימיה ושחרור המוצר אינן שונות באופן משמעותי. במקרה זה, העסקת קרוב משפחה אנזים עודף לרכיבה על אופניים מונעת מצע הקטליטי ומצע מגבלות כרוכות באנזים למחזור אחד. בהתאם לכך, הצעד הכימי הראשון של התגובה יכול להיות מבודד ונקבע במדויק כקבוע קצב מהסדר ראשון (k תצפיות). שיעור זה קבוע צריך להיות דומה לK obs נקבע מהגישה מראש המצב יציב שתוארה לעיל. כאן אנו מתארים כיצד ניתן להשתמש בגישות אלה הקינטית לנתח את פעילות glycosylase של OGG1.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagent/Material</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>5'-6-FAM labeled oligonucleotides containing a single 8-oxoG</td>
 <td>Eurofins MWG Operon</td>
 <td></td>
 <td>5'-P32 radiolabeled oligonucleotides can be used as well. Polyacrylamide gel purification grade is recommended. </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Unlabeled oligonucleotides (complementary strand)</td>
 <td>Eurofins MWG Operon</td>
 <td></td>
 <td>Polyacrylamide gel purification grade is recommended. </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1 ml BD Luer Lock disposable syringe</td>
 <td>BD Medical</td>
 <td>309628</td>
 <td>Lue Lock disposable syringe from other vendors can be used as well.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>10 ml BD Luer Lock disposable syringe</td>
 <td>BE Medical</td>
 <td>309604</td>
 <td>Luer Lock disposable syringe from other vendors can be used as well.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Circulating water bath</td>
 <td>Any vender</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>RQF-3 Rapid Quench-Flow Instrument</td>
 <td>KinTek Corporation</td>
 <td></td>
 <td>Rapid Quench-Flow Instrument from other vendors can be used as well.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Typhoon Phosphorimager 8600</td>
 <td>GE Healthcare Life Sciences</td>
 <td></td>
 <td>Imager from other vendors can be used as well.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>KaleidaGraph</td>
 <td>Synergy Software</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

steady-state, pre-steady-state, and single-turnover kinetic measurement for dna glycosylase activity

אדם 8-DNA oxoguanine glycosylase (OGG1) בולה נגע DNA חמצוני מוטגניות 8-אוקסו 7 ,8-dihydroguanine (8-oxoG) מ-DNA. אפיון הקינטית של OGG1 נעשה כדי למדוד את שיעורי הכריתה 8-oxoG ושחרור מוצר. כאשר ריכוז OGG1 הוא נמוך יותר מאשר ה-DNA המצע, קורסים בזמן של היווצרות המוצר הם biphasic; שלב מעריכי מהיר (כלומר פרץ) של היווצרות מוצר ואחריו שלב מצב יציב ליניארי. פרץ הראשוני של היווצרות המוצר מתאים לריכוז של אנזים עוסק כראוי על המצע, ואת המשרעת פרץ תלויה בריכוזו של אנזים. השיעור ראשון הסדר הקבוע של פרץ מתאים לקצב הפנימי של כריתת 8-oxoG וקצב איטי יותר מצב יציב מודד את קצב שחרור מוצר (מוצר ה-DNA שיעור קבוע דיסוציאציה, K כבוי). כאן, אנו מתארים מצב יציב, מראש מצב יציב, ואחת גישות מחזור לבודד ולמדוד SPצעדי ecific במהלך רכיבה על אופניים OGG1 קטליטיים. Oligonucleotide המכיל נגע שכותרת ניאון וOGG1 מטוהרים משמשים כדי להקל על מדידות מדויקות הקינטית. מאז ריכוזי אנזים נמוכים משמשים לביצוע מדידות מצב יציב, הוראות ערבוב של חומרים כימיים ומרווה של התגובה ניתן לבצע כדי לברר את שיעור המצב יציב (k כבוי). בנוסף, ניפוח של שיעור המצב יציב לנקודה על ordinate בזמן אפס מציין כי פרץ של היווצרות מוצר התרחש במהלך המחזור הראשון (כלומר חיתוך-y הוא חיובי). ניתן למדידה בשיעור הקבוע מהסדר הראשון של שלב פרץ מעריכי בטכניקת ערבוב ומרווה מהירה הבוחנת את כמות המוצר שנוצר במרווחי זמן קצרים (&lt;1 שניות) לפני שלב המצב יציב ומתאים לשיעור של 8 oxoG-כריתה (כלומר כימיה). הצעד הכימי גם ניתן למדוד באמצעות גישה יחידה שבו רכיבה על אופניים מחזור הקטליטי הואלמנוע על ידי דנ&quot;א מצע להרוות עם אנזים (E&gt; S). גישות אלו יכולות למדוד את קבועי קצב יסודיים המשפיעים על היעילות של הסרת נגע ה-DNA.

ניתוח הקינטית מצב יציב בוצע על ידי שימוש במצע DNA ננומטר 200 וארבעה ריכוזים שונים של OGG1 לכאורה (15, 30, 45, ו -60 ננומטר), כפי שנקבע על ידי רדפורד assay חלבון 2. את הקורסים בזמן של היווצרות מוצר שיתאימו למשוואה ליניארית כדי לקבוע 26 ננומטר, בהתאמה, ביחס לכל ריכוז חלבון (איו?...

Watch this Scientific Journal Video about Steady-state, Pre-steady-state, and Single-turnover Kinetic Measurement for DNA Glycosylase Activity at JoVE.com

Steady-state, Pre-steady-state, and Single-turnover Kinetic Measurement for DNA Glycosylase Activity

קורסי זמן לפעילות glycosylase של glycosylase-DNA של 8 oxoguanine הם biphasic מפגין פרץ של היווצרות מוצר ושלב מצב יציב ליניארי. תוך שימוש בטכניקות להרוות-זרימה, פרץ וניתן למדוד את שיעורי המצב יציב, אשר תואמות לכריתה של 8-oxoguanine ושחרורו של glycosylase מ-DNA של המוצר, בהתאמה.

מדידת מצב יציב, טרום מצב יציב, וחד מחזור קינטי לפעילות ה-DNA Glycosylase

Human 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1) excises the mutagenic oxidative DNA lesion 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoG) from DNA. Kinetic characterization ...

steady-state-pre-steady-state-single-turnover-kinetic-measurement-for

Research

JoVE Journal

Chemistry

19.2K Views.  NIEHS, National Institutes of Health. קורסי זמן לפעילות glycosylase של glycosylase-DNA של 8 oxoguanine הם biphasic מפגין פרץ של היווצרות מוצר ושלב מצב יציב ליניארי. תוך שימוש בטכניקות להרוות-זרימה, פרץ וניתן למדוד את שיעורי המצב יציב, אשר תואמות לכריתה של 8-oxoguanine ושחרורו של glycosylase מ-DNA של המוצר, בהתאמה.

Video: Steady-state, Pre-steady-state, and Single-turnover Kinetic Measurement for DNA Glycosylase Activity

Folding and Characterization of a Bio-responsive Robot from DNA Origami

The DNA nanorobot is a hollow hexagonal nanometric device, designed to open in response to specific stimuli and present cargo sequestered inside. Both stimuli and cargo can be tailored according to specific needs. Here we describe the DNA nanorobot fabrication protocol, with the use of the DNA origami technique. The procedure initiates by mixing short single-strand DNA staples into a stock mixture which is then added to a long, circular, single-strand DNA scaffold in presence of a folding buffer. A standard thermo cycler is programmed to gradually lower the mixing reaction temperature to facilitate the staples-to-scaffold annealing, which is the guiding force behind the folding of the nanorobot. Once the 60 hr folding reaction is complete, excess staples are discarded using a centrifugal filter, followed by visualization via agarose-gel electrophoresis (AGE). Finally, successful fabrication of the nanorobot is verified by transmission electron microscopy (TEM), with the use of uranyl-formate as negative stain.

DNA origami is a powerful method for fabricating precise nanoscale objects by programming the self-assembly of DNA molecules. Here we describe a protocol for the folding of a bio-responsive robot from DNA origami, its purification and negative staining for transmission electron microscopic imaging (TEM).

מתקפל ואפיון של רובוט ביו-תגובה מה- DNA אוריגמי

The DNA nanorobot is a hollow hexagonal nanometric device, designed to open in response to specific stimuli and present cargo sequestered inside. Both ...

HPLC Measurement of the DNA Oxidation Biomarker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&#8217;-deoxyguanosine, in Cultured Cells and Animal Tissues

Oxidative stress is associated with many physiological and pathological processes, as well as xenobiotic metabolism, leading to the oxidation of biomacromolecules, including DNA. Therefore, efficient detection of DNA oxidation is important for a variety of research disciplines, including medicine and toxicology. A common biomarker of oxidatively damaged DNA is 8-oxo-7,8-dihydro-2&#39;-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo; often erroneously referred to as 8-hydroxy-2&#39;-deoxyguanosine (8-OH-dGuo or 8-oxo-dG)). Several protocols for 8-oxo-dGuo measurement by high pressure liquid chromatography with electrochemical detection (HPLC-ED) have been described. However, these were mainly applied to purified DNA treated with pro-oxidants. In addition, due to methodological differences between laboratories, mainly due to differences in analytical equipment, the adoption of published methods for detection of 8-oxo-dGuo by HPLC-ED requires careful optimization by each laboratory. A comprehensive protocol, describing such an optimization process, is lacking. Here, a detailed protocol is described for the detection of 8-oxo-dGuo by HPLC-ED, in DNA from cultured cells or animal tissues. It illustrates how DNA sample preparation can be easily and rapidly optimized to minimize undesirable DNA oxidation that can occur during sample preparation. This protocol shows how to detect 8-oxo-dGuo in cultured human alveolar adenocarcinoma cells (i.e., A549 cells) treated with the oxidizing agent KBrO3, and from the spleen of mice exposed to the polycyclic aromatic hydrocarbon dibenzo(def,p)chrysene (DBC, formerly known as dibenzo(a,l)pyrene, DalP). Overall, this work illustrates how an HPLC-ED methodology can be readily optimized for the detection of 8-oxo-dGuo in biological samples.

HPLC Measurement of the DNA Oxidation Biomarker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&amp;#8217;-deoxyguanosine, in Cultured Cells and Animal Tissues

The goal of this protocol is the detection of the DNA oxidation marker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&#39;-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo) by HPLC-ED, in DNA from cultured cells or animal tissues.

HPLC המדידה של ה- DNA חמצון ביומרקר, 8-אוקסו-7,8-Dihydro-2&#39;-deoxyguanosine, בתאים בתרבית ורקמות בעלי החיים

Oxidative stress is associated with many physiological and pathological processes, as well as xenobiotic metabolism, leading to the oxidation of ...

Preparation of Mica and Silicon Substrates for DNA Origami Analysis and Experimentation

The designed nature and controlled, one-pot synthesis of DNA origami provides exciting opportunities in many fields, particularly nanoelectronics. Many of these applications require interaction with and adhesion of DNA nanostructures to a substrate. Due to its atomically flat and easily cleaned nature, mica has been the substrate of choice for DNA origami experiments. However, the practical applications of mica are relatively limited compared to those of semiconductor substrates. For this reason, a straightforward, stable, and repeatable process for DNA origami adhesion on derivatized silicon oxide is presented here. To promote the adhesion of DNA nanostructures to silicon oxide surface, a self-assembled monolayer of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) is deposited from an aqueous solution that is compatible with many photoresists. The substrate must be cleaned of all organic and metal contaminants using Radio Corporation of America (RCA) cleaning processes and the native oxide layer must be etched to ensure a flat, functionalizable surface. Cleanrooms are equipped with facilities for silicon cleaning, however many components of DNA origami buffers and solutions are often not allowed in them due to contamination concerns. This manuscript describes the set-up and protocol for in-lab, small-scale silicon cleaning for researchers who do not have access to a cleanroom or would like to incorporate processes that could cause contamination of a cleanroom CMOS clean bench. Additionally, variables for regulating coverage are discussed and how to recognize and avoid common sample preparation problems is described.

Reproducible cleaning processes for substrates used in DNA origami research are described, including bench-top RCA cleaning and derivatization of silicon oxide. Protocols for surface preparation, DNA origami deposition, drying parameters, and simple experimental set-ups are illustrated.

הכנת מצעים נציץ והסיליקון לDNA אוריגמי ניתוח וניסויים

The designed nature and controlled, one-pot synthesis of DNA origami provides exciting opportunities in many fields, particularly nanoelectronics. Many of ...

Ethylene Polymerizations Using Parallel Pressure Reactors and a Kinetic Analysis of Chain Transfer Polymerization

We demonstrate a method for high-throughput catalyst screening using a parallel pressure reactor starting from the initial synthesis of a nickel &#945;-diimine ethylene polymerization catalyst. Initial polymerizations with the catalyst lead to optimized reaction conditions, including catalyst concentration, ethylene pressure and reaction time. Using gas-uptake data for these reactions, a procedure to calculate the initial rate of propagation (kp) is presented. Using the optimized conditions, the ability of the nickel &#945;-diimine polymerization catalyst to undergo chain transfer with diethylzinc (ZnEt2) during ethylene polymerization was investigated. A procedure to assess the ability of the catalyst to undergo chain transfer (from molecular weight and 13C NMR data), calculate the degree of chain transfer, and calculate chain transfer rates (ke) is presented.

A protocol for the high-throughput analysis of polymerization catalyst, chain transfer polymerizations, polyethylene characterization, and reaction kinetic analysis is presented.

Polymerizations אתילן באמצעות כורי לחץ מקבילים וניתוח קינטי של העברת פלמור שרשרת

We demonstrate a method for high-throughput catalyst screening using a parallel pressure reactor starting from the initial synthesis of a nickel ...

Fabrication and Testing of Photonic Thermometers

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being leveraged for developing sophisticated photonic sensors. Silicon photonic sensors seek to exploit the strong confinement of light in nano-waveguides to transduce changes in physical state to changes in resonance frequency. In the case of thermometry, the thermo-optic coefficient, i.e., changes in refractive index due to temperature, causes the resonant frequency of the photonic device such as a Bragg grating to drift with temperature. We are developing a suite of photonic devices that leverage recent advances in telecom compatible light sources to fabricate cost-effective photonic temperature sensors, which can be deployed in a wide variety of settings ranging from controlled laboratory conditions, to the noisy environment of a factory floor or a residence. In this manuscript, we detail our protocol for the fabrication and testing of photonic thermometers.

We describe the process of fabrication and testing of photonic thermometers.

ייצור ובדיקה של מדי חום פוטוני

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being ...

Simultaneous Measurement of HDAC1 and HDAC6 Activity in HeLa Cells Using UHPLC-MS

The search for new histone deacetylase (HDAC) inhibitors is of increasing interest in drug discovery. Isoform selectivity has been in the spotlight since the approval of romidepsin, a class I HDAC inhibitor for cancer therapy, and the clinical investigation of HDAC6-specific inhibitors for multiple myeloma. The present method is used to determine the inhibitory activity of test compounds on HDAC1 and HDAC6 in cells. The isoform activity is measured using the ultra-high-performance liquid chromatography &#8211; mass spectrometry (UHPLC-MS) analysis of specific substrates incubated with treated and untreated HeLa cells. The method has the advantage of reflecting the endogenous HDAC activity within the cell environment, in contrast to cell-free biochemical assays conducted on isolated isoforms. Moreover, because it is based on the quantification of synthetic substrates, the method does not require the antibody recognition of endogenous acetylated proteins. It is easily adaptable to several cell lines and an automated process. The method has already proved useful in finding HDAC6-selective compounds in neuroblasts. Representative results are shown here with the standard HDAC inhibitors trichostatin A (non-specific), MS275 (HDAC1-specific), and tubastatin A (HDAC6-specific) using HeLa cells.

The present method serves to identify isoform-specific inhibitors of histone deacetylases (HDAC) in HeLa cells by the UHPLC-MS analysis of multiple substrates. This is an antibody-free method developed to reflect HDAC1 and HDAC6 activity in the living cell environment, in contrast to single-isoform cell-free assays.

המדידה בו זמנית HDAC1 ופעילות HDAC6 הלה תאים באמצעות UHPLC-MS

The search for new histone deacetylase (HDAC) inhibitors is of increasing interest in drug discovery. Isoform selectivity has been in the spotlight since ...

An Engineered Split-TET2 Enzyme for Chemical-inducible DNA Hydroxymethylation and Epigenetic Remodeling

DNA methylation is a stable and heritable epigenetic modification in the mammalian genome and is involved in regulating gene expression to control cellular functions. The reversal of DNA methylation, or DNA demethylation, is mediated by the ten-eleven translocation (TET) protein family of dioxygenases. Although it has been widely reported that aberrant DNA methylation and demethylation are associated with developmental defects and cancer, how these epigenetic changes directly contribute to the subsequent alteration in gene expression or disease progression remains unclear, largely owing to the lack of reliable tools to accurately add or remove DNA modifications in the genome at defined temporal and spatial resolution. To overcome this hurdle, we designed a split-TET2 enzyme to enable temporal control of 5-methylcytosine (5mC) oxidation and subsequent remodeling of epigenetic states in mammalian cells by simply adding chemicals. Here, we describe methods for introducing a chemical-inducible epigenome remodeling tool (CiDER), based on an engineered split-TET2 enzyme, into mammalian cells and quantifying the chemical inducible production of 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) with immunostaining, flow cytometry or a dot-blot assay. This chemical-inducible epigenome remodeling tool will find broad use in interrogating cellular systems without altering the genetic code, as well as in probing the epigenotype&#8722;phenotype relations in various biological systems.

Detailed protocols for introducing an engineered split-TET2 enzyme (CiDER) into mammalian cells for chemical inducible DNA hydroxymethylation and epigenetic remodeling are presented.

אנזים פיצול-TET2 הנדסה כימית-inducible DNA Hydroxymethylation, שיפוץ Epigenetic

DNA methylation is a stable and heritable epigenetic modification in the mammalian genome and is involved in regulating gene expression to control ...

Disentangling High Strength Copolymer Aramid Fibers to Enable the Determination of Their Mechanical Properties

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to diversify the fiber choices in the United States body armor market, copolymer fibers based on the combination of 5-amino-2-(p-aminophenyl) benzimidazole (PBIA) and the more conventional PPTA were introduced. Little is known regarding the long-term stability of these fibers, but as condensation polymers, they are expected to have potential sensitivity to moisture and humidity. Therefore, characterizing the strength of the materials and understanding their vulnerability to environmental conditions is important for evaluating their use lifetime in safety applications. Ballistic resistance and other critical structural properties of these fibers are predicated on their strength. To accurately determine the strength of the individual fibers, it is necessary to disentangle them from the yarn without introducing any damage. Three aramid-based copolymer fibers were selected for the study. The fibers were washed with acetone followed by methanol to remove an organic coating that held the individual fibers in each yarn bundle together. This coating makes it difficult to separate single fibers from the yarn bundle for mechanical testing without damaging the fibers and affecting their strength. After washing, fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was performed on both washed and unwashed samples and the results were compared. This experiment has shown that there are no significant variations in the spectra of poly(p-phenylene-benzimidazole-terephthalamide-co-p-phenylene terephthalamide) (PBIA-co-PPTA1) and PBIA-co-PPTA3 after washing, and only a small variation in intensity for PBIA. This indicates that the acetone and methanol rinses are not adversely affecting the fibers and causing chemical degradation. Additionally, single fiber tensile testing was performed on the washed fibers to characterize their initial tensile strength and strain to failure, and compare those to other reported values. Iterative procedural development was necessary to find a successful method for performing tensile testing on these fibers.

The primary goal of the study is to develop a protocol to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high strength copolymer aramid fibers, by removing a coating and disentangling the individual fiber strands without introducing significant chemical or physical degradation.

Disentangling חוזק גבוה קופולימר ארמיד סיבים כדי לאפשר קביעת תכונות מכניות שלהם

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to ...

High Resolution Physical Characterization of Single Metallic Nanoparticles

Individual molecules can be detected and characterized by measuring the degree by which they reduce the ionic current flowing through a single nanometer-scale pore. The signal is characteristic of the molecule&#39;s physicochemical properties and its interactions with the pore. We demonstrate that the nanopore formed by the bacterial protein exotoxin Staphylococcus aureus alpha hemolysin (&#945;HL) can detect polyoxometalates (POMs, anionic metal oxygen clusters), at the single molecule limit. Moreover, multiple degradation products of 12-phosphotungstic acid POM (PTA, H3PW12O40) in solution are simultaneously measured. The single molecule sensitivity of the nanopore method allows for POMs to be characterized at significantly lower concentrations than required for nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. This technique could serve as a new tool for chemists to study the molecular properties of polyoxometalates or other metallic clusters, to better understand POM synthetic processes, and possibly improve their yield. Hypothetically, the location of a given atom, or the rotation of a fragment in the molecule, and the metal oxidation state could be investigated with this method. In addition, this new technique has the advantage of allowing the real-time monitoring of molecules in solution.&#160;

Here, we present a protocol to detect discrete metal oxygen clusters, polyoxometalates (POMs), at the single molecule limit using a biological nanopore-based electronic platform. The method provides a complementary approach to traditional analytical chemistry tools used in the study of these molecules.

אפיון פיסי ברזולוציה גבוהה של חלקיקים מתכתיים בודדים

Individual molecules can be detected and characterized by measuring the degree by which they reduce the ionic current flowing through a single ...

Gene-therapy Inspired Polycation Coating for Protection of DNA Origami Nanostructures

DNA origami nanostructures hold an immense potential to be used for biological and medical applications. However, low-salt conditions and nucleases in physiological fluids induce denaturation and degradation of self-assembled DNA nanostructures. In non-viral gene delivery, enzymatic degradation of DNA is overcome by the encapsulation of the negatively charged DNA in a cationic shell. Herein, inspired by gene delivery advancements, a simple, one-step and robust methodology is presented for the stabilization of DNA origami nanostructures by coating them with chitosan and linear polyethyleneimine. The polycation coating efficiently protects DNA origami nanostructures in Mg-depleted and nuclease-rich media. This method also preserves the full addressability of enzyme- and aptamer-based functionalization of DNA nanostructures.

Here, a protocol for the protection of DNA origami nanostructures in Mg-depleted and nuclease-rich media using natural cationic polysaccharide chitosan and synthetic linear polyethyleneimine (LPEI) coatings is presented.

ריפוי גנטי בהשראת Polycation ציפוי הגנה על ה-DNA אוריגמי Nanostructures

DNA origami nanostructures hold an immense potential to be used for biological and medical applications. However, low-salt conditions and nucleases in ...