Artificial Assemblies with Cooperative DNA Recognition

این کتاب به منظور پیشبرد توسعه پلی آمیدهای پیرول-ایمیدازول متصل شونده به DNA قابل برنامه ریزی (PIPs) سه نوع از مجموعه های تشخیص DNA با همکاری مصنوعی را ارائه می دهد.

PIP ها بهترین کلاس بایندرهای DNA مولکولی کوچک را نشان می دهند که می توانند برای اتصال به هر توالی DNA از پیش تعیین شده اصلاح شوند و الگوهای بیان ژن را به روشی بدون ترانس ژن و مقرون به صرفه تنظیم کنند. PIP ها با اندازه مولکولی کوچک، میل ترکیبی بالا، قابلیت برنامه ریزی، انتخاب توالی و نفوذپذیری متوسط ​​سلول مشخص می شوند. در سال های اخیر، مطالعات جدید متعددی در مورد کاربرد این ابزارهای بیولوژیکی انجام شده است. این تحقیق در فصل اول به طور کامل بررسی شده است.

اما چندین موضوع حیاتی وجود دارد که مانع از مطالعه گسترده بیشتر PIP ها می شود که به شدت نویسنده را نگران می کند. به عنوان مثال، نسخه کوتاه PIP دارای بیش از حد hi^10 bp است. این به طور قابل توجهی نفوذپذیری سلول را کاهش می دهد. علاوه بر این، استراتژی اتصال مرسوم برای طراحی PIP نمی‌تواند برای اتصال DNA انعطاف‌پذیر اعمال شود - برای مثال، حالت اتصال به DNA یک جفت فاکتور رونویسی.

در این کتاب، نویسنده توسعه سه نوع سیستم پیوندی مشترک DNA را توصیف می‌کند که به حل مسائل بسیار مشکل‌ساز فعلی در مورد PIP کمک می‌کند. این سه سیستم طیف وسیعی از مزایای قابل توجه را ارائه می دهند، مانند انتخاب توالی مطلوب، توالی تشخیص طولانی، میل اتصال بالاتر، و فاصله شکاف انعطاف پذیر.

این کتاب که در برهه‌ای حساس در کاربرد PIP منتشر شد، استفاده از آن‌ها را به‌عنوان داروهای درمانی در درمان سرطان و بیماری‌های ارثی و در پزشکی احیاکننده بسیار تسهیل می‌کند.

This book presents three types of synthetically cooperative DNA recognizing assemblies, in order to advance the development of programmable DNA-binding pyrrole–imidazole polyamides (PIPs).

PIPs represent the best-characterized class of small molecule DNA binders that can be modified to bind with any predetermined DNA sequence and regulate gene expression patterns in a transgene-free and cost-effective manner. PIPs are characterized by their small molecular size, high binding affinity, programmability, sequence selectivity, and moderate cell permeability. In recent years, there have been numerous novel studies on the applications of these biological tools; this research is thoroughly reviewed in the first chapter.

There are several critical issues, however, that impede the further broad study of PIPs, which greatly concern the author. For instance, the short PIP version has an excessively hi^10 bp; this significantly decreases cell permeability. Moreover, the conventional binding strategy for PIP design cannot apply to flexible DNA binding—for example, the DNA-binding mode of a transcription factor pair.

In this book, the author describes the development of three kinds of cooperative DNA-binding systems that help resolve the current highly problematic issues concerning PIPs. These three systems offer a range of significant advantages, such as favorable sequence selectivity, long recognition sequence, higher binding affinity, and a flexible gap distance.

Released at a critical juncture in the application of PIPs, this book will greatly facilitate their use as therapeutic drugs in the treatment of cancer and hereditary diseases, and in regenerative medicine.