Selective detection and quantification of modified DNA with solid-state nanopores

Nano Letters

Volumn 14, Issue 10, 2014, Pages 5488-5492

  Carlsen, Autumn T ^a   Zahid, Osama K ^a   Ruzicka, Jan A ^b   Taylor, Ethan W ^b   Hall, Adam R ^a,c  

^a Medical Center Boulevard   (United States)

^b UNIVERSITY OF NORTH CAROLINA AT GREENSBORO   (United States)

^c WAKE FOREST SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

Author keywords

DNA; DNA modifications; proteins; quantification; single molecule; Solid state nanopores

Indexed keywords

PROTEINS;

DNA MODIFICATION; MODIFIED DNA; QUANTIFICATION; SELECTIVE DETECTION; SINGLE-MOLECULE; SOLID-STATE NANOPORE;

DNA;

DNA; OLIGONUCLEOTIDE; PROTEIN;

BIOTINYLATION; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; METABOLISM; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR GENETICS; NANOPORE; NANOTECHNOLOGY; NUCLEOTIDE SEQUENCE; ULTRASTRUCTURE;

BASE SEQUENCE; BIOTINYLATION; DNA; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; MOLECULAR SEQUENCE DATA; NANOPORES; NANOTECHNOLOGY; OLIGONUCLEOTIDES; PROTEINS;

EID: 84907863553     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl501340d     Document Type: Article

References (43)

1. Peng, J.; Schwartz, D.; Elias, J. E.; Thoreen, C. C.; Cheng, D.; Marsischky, G.; Roelofs, J.; Finley, D.; Gygi, S. P. Nat. Biotechnol. 2003, 21 (8) 921-926
2. Rual, J.-F.; Venkatesan, K.; Hao, T.; Hirozane-Kishikawa, T.; Dricot, A.; Li, N.; Berriz, G. F.; Gibbons, F. D.; Dreze, M.; Ayivi-Guedehoussou, N.; Klitgord, N.; Simon, C.; Boxem, M.; Milstein, S.; Rosenberg, J.; Goldberg, D. S.; Zhang, L. V.; Wong, S. L.; Franklin, G.; Li, S.; Albala, J. S.; Lim, J.; Fraughton, C.; Llamosas, E.; Cevik, S.; Bex, C.; Lamesch, P.; Sikorski, R. S.; Vandenhaute, J.; Zoghbi, H. Y.; Smolyar, A.; Bosak, S.; Sequerra, R.; Doucette-Stamm, L.; Cusick, M. E.; Hill, D. E.; Roth, F. P.; Vidal, M. Nature 2005, 437 (7062) 1173-1178
3. Zhang, B.; Park, B.-H.; Karpinets, T.; Samatova, N. F. Bioinformatics 2008, 24 (7) 979-986
4. Jacinto, F. V.; Ballestar, E.; Esteller, M. BioTechniques 2008, 44 (1) 35-43
5. Laird, P. W. Nat. Rev. Genet. 2010, 11 (3) 191-203
6. Song, C.-X.; Yi, C.; He, C. Nat. Biotechnol. 2012, 30 (11) 1107-1116
7. Williams, K.; Christensen, J.; Pedersen, M. T.; Johansen, J. V.; Cloos, P. A. C.; Rappsilber, J.; Helin, K. Nature 2011, 473 (7347) 343-348
8. Hirai, M. Y.; Klein, M.; Fujikawa, Y.; Yano, M.; Goodenowe, D. B.; Yamazaki, Y.; Kanaya, S.; Nakamura, Y.; Kitayama, M.; Suzuki, H.; Sakurai, N.; Shibata, D.; Tokuhisa, J.; Reichelt, M.; Gershenzon, J.; Papenbrock, J.; Saito, K. J. Biol. Chem. 2005, 280 (27) 25590-25595
9. Zhao, J.; Ohsumi, T. K.; Kung, J. T.; Ogawa, Y.; Grau, D. J.; Sarma, K.; Song, J. J.; Kingston, R. E.; Borowsky, M.; Lee, J. T. Mol. Cell 2010, 40 (6) 939-953
10. Haring, M.; Offermann, S.; Danker, T.; Horst, I.; Peterhansel, C.; Stam, M. Plant Methods 2007, 3, 11
11. Selbach, M.; Mann, M. Nat. Methods 2006, 3 (12) 981-983
12. Dekker, C. Nat. Nanotechnol. 2007, 2 (4) 209-215
13. Wanunu, M. Phys. Life Rev. 2012, 9 (2) 125-158
14. Freedman, K. J.; Haq, S. R.; Edel, J. B.; Jemth, P.; Kim, M. J. Sci. Rep. 2013, 3, 1638
15. Fologea, D.; Brandin, E.; Uplinger, J.; Branton, D.; Li, J. Electrophoresis 2007, 28 (18) 3186-3192
16. Hoogerheide, D. P.; Garaj, S.; Golovchenko, J. A. Phys. Rev. Lett. 2009, 102 (25) 256804
17. Smeets, R. M. M.; Keyser, U. F.; Krapf, D.; Wu, M. Y.; Dekker, N. H.; Dekker, C. Nano Lett. 2006, 6 (1) 89-95
18. Larkin, J.; Henley, R.; Bell, D. C.; Cohen-Karni, T.; Rosenstein, J. K.; Wanunu, M. ACS Nano 2013, 7 (11) 10121-10128
19. Wanunu, M.; Sutin, J.; McNally, B.; Chow, A.; Meller, A. Biophys. J. 2008, 95 (10) 4716-4725
20. Branton, D.; Deamer, D. W.; Marziali, A.; Bayley, H.; Benner, S. A.; Butler, T.; Di Ventra, M.; Garaj, S.; Hibbs, A.; Huang, X. H.; Jovanovich, S. B.; Krstic, P. S.; Lindsay, S.; Ling, X. S. S.; Mastrangelo, C. H.; Meller, A.; Oliver, J. S.; Pershin, Y. V.; Ramsey, J. M.; Riehn, R.; Soni, G. V.; Tabard-Cossa, V.; Wanunu, M.; Wiggin, M.; Schloss, J. A. Nat. Biotechnol. 2008, 26 (10) 1146-1153
21. Niedzwiecki, D. J.; Iyer, R.; Borer, P. N.; Movileanu, L. ACS Nano 2013, 7 (4) 3341-3350
22. Li, J.; Gershow, M.; Stein, D.; Brandin, E.; Golovchenko, J. A. Nat. Mater. 2003, 2 (9) 611-615
23. Skinner, G. M.; van den Hout, M.; Broekmans, O.; Dekker, C.; Dekker, N. H. Nano Lett. 2009, 9 (8) 2953-2960
24. Storm, A. J.; Chen, J. H.; Zandbergen, H. W.; Dekker, C. Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2005, 71 (5 Pt 1) 051903
25. Fologea, D.; Ledden, B.; McNabb, D. S.; Li, J. Appl. Phys. Lett. 2007, 91 (5) 053901
26. Plesa, C.; Kowalczyk, S. W.; Zinsmeester, R.; Grosberg, A. Y.; Rabin, Y.; Dekker, C. Nano Lett. 2013, 13 (2) 658-663
27. Larkin, J.; Henley, R. Y.; Muthukumar, M.; Rosenstein, J. K.; Wanunu, M. Biophys. J. 2014, 106 (3) 696-704
28. Bacri, L.; Oukhaled, A. G.; Schiedt, B.; Patriarche, G.; Bourhis, E.; Gierak, J.; Pelta, J.; Auvray, L. J. Phys. Chem. B 2011, 115 (12) 2890-2898
29. Hall, A. R.; Keegstra, J. M.; Duch, M. C.; Hersam, M. C.; Dekker, C. Nano Lett. 2011, 11 (6) 2446-2450
30. Prabhu, A. S.; Jubery, T. Z. N.; Freedman, K. J.; Mulero, R.; Dutta, P.; Kim, M. J. J. Phys.: Condens. Matter 2010, 22 (45) 454107
31. Venta, K.; Shemer, G.; Puster, M.; RodriÌguez-Manzo, J. A.; Balan, A.; Rosenstein, J. K.; Shepard, K.; DrndicÌ, M. ACS Nano 2013, 7 (5) 4629-4636
32. Wanunu, M.; Dadosh, T.; Ray, V.; Jin, J.; McReynolds, L.; DrndicÌ, M. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (11) 807-814
33. Zhao, Q.; Sigalov, G.; Dimitrov, V.; Dorvel, B.; Mirsaidov, U.; Sligar, S.; Aksimentiev, A.; Timp, G. Nano Lett. 2007, 7 (6) 1680-1685
34. Shim, J.; Humphreys, G. I.; Venkatesan, B. M.; Munz, J. M.; Zou, X.; Sathe, C.; Schulten, K.; Kosari, F.; Nardulli, A. M.; Vasmatzis, G.; Bashir, R. Sci. Rep. 2013, 3, 1389
35. Wanunu, M.; Cohen-Karni, D.; Johnson, R. R.; Fields, L.; Benner, J.; Peterman, N.; Zheng, Y.; Klein, M. L.; Drndic, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (3) 486-492
36. Gershow, M.; Golovchenko, J. A. Nat. Nanotechnol. 2007, 2 (12) 775-779
37. Plesa, C.; Cornelissen, L.; Tuijtel, M. W.; Dekker, C. Nanotechnology 2013, 24 (47) 475101
38. Carlsen, A. T.; Zahid, O. K.; Ruzicka, J.; Taylor, E. W.; Hall, A. R. ACS Nano 2014, 10.1021/nn501694n
39. Smoluchowski, M. v. Z. Phys. Chem. 1917, 92, 129-168
40. Storm, A. J.; Storm, C.; Chen, J.; Zandbergen, H.; Joanny, J.-F.; Dekker, C. Nano Lett. 2005, 5 (7) 1193-1197
41. Howarth, M.; Chinnapen, D. J. F.; Gerrow, K.; Dorrestein, P. C.; Grandy, M. R.; Kelleher, N. L.; El-Husseini, A.; Ting, A. Y. Nat. Methods 2006, 3 (4) 267-273
42. Yang, J.; Ferranti, D. C.; Stern, L. A.; Sanford, C. A.; Huang, J.; Ren, Z.; Qin, L.-C.; Hall, A. R. Nanotechnology 2011, 22 (28) 285310
43. Fairhead, M.; Krndija, D.; Lowe, E. D.; Howarth, M. J. Mol. Biol. 2014, 426 (1) 199-214