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Engineering a stable future for DNA-origami as a biomaterial

Résumé

DNA as a biomaterial has evoked great interest as a potential platform for therapeutics and diagnostics and as hydrogel scaffolds due to the relative ease of programming its robust and uniform shape, site-specific functionality and controlled responsive behavior. However, for a stable self-assembled product, a relatively high cation concentration is required to prevent denaturation. Physiological and cell-culture conditions do not match these concentrations and present additional nucleases that cause a serious threat to the integrity of DNA-based materials. For the translation of this promising technology towards bioengineering challenges, stability needs to be guaranteed. Over the past years, various methods have been developed addressing the stability-related weaknesses of DNA-origami. This mini-review explains the common stability issues and compares the stabilization strategies recently developed. We present a detailed overview of each method in order to ease the selection process on which method to use for future users of DNA-origami as a biomaterial.

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Concepts associés (32)
Acide désoxyribonucléique
vignette|Structure de la double hélice d'ADN. vignette|Structure chimique de l'ADN illustrant les quatre configurations des paires AT et GC entre les deux armatures de la double hélice, constituées d'une alternance de phosphate et de désoxyribose. L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, est une macromolécule biologique présente dans presque toutes les cellules ainsi que chez de nombreux virus. L'ADN contient toute l'information génétique, appelée génome, permettant le développement, le fonctionnement et la reproduction des êtres vivants.
Empreinte génétique
Une empreinte génétique, ou profil génétique, est le résultat d'une analyse génétique de l'ADN, rendant possible l'identification d'une personne à partir d'une petite quantité de ses tissus biologiques (bulbe de cheveu, sang, salive, sécrétion vaginale, sperme). L'empreinte génétique repose sur le fait suivant : bien que deux humains aient une large majorité de leur patrimoine génétique identique, un certain ensemble de séquences dans leur ADN reste spécifique à chaque individu (en raison du polymorphisme).
Extraction d'ADN
L'extraction de l'ADN est une technique permettant d'isoler l'acide désoxyribonucléique (ADN) des cellules ou des tissus. L'ADN ainsi extrait peut ensuite être utilisé pour des recherches de biologie moléculaire, telles que le séquençage, la PCR ou le clonage. Il existe différents protocoles pour extraire l'ADN, qui suivent approximativement le même schéma de principe : Lyse des cellules Elimination des protéines Elimination des autres acides nucléiques (acide ribonucléique (ARN), etc.
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