Suppr超能文献

在氯化锂中通过纳米孔减缓 DNA 易位。

Slowing down DNA translocation through a nanopore in lithium chloride.

机构信息

Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology, Lorentzweg 1, 2628 CJ Delft, The Netherlands.

出版信息

Nano Lett. 2012 Feb 8;12(2):1038-44. doi: 10.1021/nl204273h. Epub 2012 Jan 27.

Abstract

The charge of a DNA molecule is a crucial parameter in many DNA detection and manipulation schemes such as gel electrophoresis and lab-on-a-chip applications. Here, we study the partial reduction of the DNA charge due to counterion binding by means of nanopore translocation experiments and all-atom molecular dynamics (MD) simulations. Surprisingly, we find that the translocation time of a DNA molecule through a solid-state nanopore strongly increases as the counterions decrease in size from K(+) to Na(+) to Li(+), both for double-stranded DNA (dsDNA) and single-stranded DNA (ssDNA). MD simulations elucidate the microscopic origin of this effect: Li(+) and Na(+) bind DNA stronger than K(+). These fundamental insights into the counterion binding to DNA also provide a practical method for achieving at least 10-fold enhanced resolution in nanopore applications.

摘要

DNA 分子的电荷量是凝胶电泳和片上实验室等许多 DNA 检测和操作方案中的一个关键参数。在这里,我们通过纳米孔迁移实验和全原子分子动力学 (MD) 模拟研究了由于抗衡离子结合而导致的 DNA 电荷量部分减少。令人惊讶的是,我们发现 DNA 分子通过固态纳米孔的迁移时间随着抗衡离子从 K(+)减小到 Na(+)再减小到 Li(+)而强烈增加,对于双链 DNA (dsDNA)和单链 DNA (ssDNA)都是如此。MD 模拟阐明了这种效应的微观起源:Li(+) 和 Na(+)与 DNA 的结合比 K(+)更强。这些关于抗衡离子与 DNA 结合的基本见解也为在纳米孔应用中实现至少 10 倍增强的分辨率提供了一种实用方法。

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引用本文的文献

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