Ultrahigh-Throughput Förster Resonance Energy Transfer-Activated Droplet Sorting for Terminator Polymerase Engineering
Rattachement africain : cn, Botswana. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract Droplet microfluidic screening systems enable high-throughput, labor-saving enzyme directed evolution by employing fluorescence, absorbance, and Raman-activated sorting strategies for library screening. Förster resonance energy transfer (FRET) – a nanoscale technique for monitoring intramolecular/intermolecular conformational changes – is yet to be integrated into this process. We upgraded a single-channel sorter to a dual-channel one without redesigning the microscopy setup, which can monitor FRET signals during enzyme reactions in droplets at kilohertz rates. We applied this upgraded sorter to improve the incorporation efficiency of KOD DNA polymerase towards reversible terminator deoxyribonucleotides, a property crucial for its application in next-generation sequencing (NGS). Our data show that a single-round sorting can achieve 30-fold enrichment of active variants. Five KOD variants enabling 100-cycle single-end runs of DNA sequencing were identified using a novel cyclic reversible termination (CRT) substrate featuring a terminator group ≈ 5-fold bulkier than the classical azidomethyl moiety. We also engineered a metagenome-derived novel polymerase, and a variant achieving 90% terminator incorporation efficiency within 2 minutes was identified after two rounds of enrichment. In sum, we provide a practical setup for dual-channel FRET-based droplet sorting, and demonstrate its ability in terminator polymerases engineering, thereby broaden the scope of microfluidic applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ultrahigh-Throughput Förster Resonance Energy Transfer-Activated Droplet Sorting for Terminator Polymerase Engineering
- Date Crossref
- 20/12/2025
- Éditeur
- openRxiv
- Type
- posted-content
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Botswana Geoscience Institute Botswana (code pays fourni par la source)Institution
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BGI Research pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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College of Life Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Chinese Academy of Sciences, Botswana Geoscience Institute (Botswana) et BGI Research, avec 1 autre affiliation. Pays d’affiliation : Botswana.
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