kth.sePublications KTH
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Selection Of Multivalent DNA-Based Binders for Norovirus
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH), Protein Science.
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Urval av multivalenta DNA-baserade bindare för norovirus (Swedish)
Abstract [sv]

Aptamerer är korta, kemiskt syntetiserade oligonukleotider, vanligtvis 20-60 nukleotider långa, som kan bilda väldefinierade sekundära strukturer som kan vikas till distinkta tredimensionella former. De erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella antikroppar vilket gör dem till ett lovande alternativ. Även om aptamerer vanligtvis uppvisar en lägre bindningsaffinitet och specificitet jämfört med antikroppar, kan deras affinitet förbättras avsevärt genom multivalenta bindningsstrategier. Denna förbättring är anmärkningsvärd, men design och konstruktion av sådana multivalenta strukturer har vanligtvis varit tidskrävande och utmanande att skala upp, vilket gör det svårt att testa flera aptamerformer och identifiera bindare med stark affinitet. Dahl et al [1] och Golkin et al [2] identifierade framgångsrikt multimera aptamerkandidater för norovirus och utökade en ny uppsättning primers tillsammans med unika molekylära identifierare (UMI). Dahl et al använde lambda-exonukleas för att generera enkelsträngat DNA för in vitro-evolution av aptamerkandidater. Den hade dock nackdelar som ofullständig nedbrytning och behövde ytterligare bearbetning. I denna studie användes en alternativ metod som kallas asymmetrisk PCR (aPCR) för generering av enkelsträngat DNA (ssDNA), som kan generera stora mängder ssDNA från en liten mängd mall dubbelsträngat DNA (dsDNA) och kan användas direkt i in vitro-urval.  Olika aPCR-strategier optimerades och utvärderades med avseende på deras utbyte av enkelsträngat DNA (ssDNA). Ytterligare omgångar av urval av bunders utfördes och sekvenserades med Oxford Nanopore-teknik. Även om ytterligare analys krävs för att identifiera multivalenta DNA-baserade aptamerstrukturer med hög affinitet och specificitet för att rikta in sig på norovirus, visar de första resultaten att Beier-aptameren, tillsammans med Buf2 och SMV21, framträder som kandidater med stark bindningspotential. Ytterligare omgångar av urval och dataanalys är nödvändiga för att identifiera mycket monoklonala varianter med utmärkt bindningsaffinitet och specificitet.

Abstract [en]

Aptamers are short, chemically synthesized oligonucleotides, typically 20–60 nucleotides in length, that can form well-defined secondary structures capable of folding into distinct three-dimensional shapes. Aptamers offer several advantages over traditional antibodies, making them a promising alternative. Although aptamers demonstrate a lower binding affinity and specificity in comparison to antibodies, their affinity can be significantly improved through multivalent binding strategies. However, the design and construction of multimeric aptamers structures are time-consuming and difficult to scale up. Generating and selecting multimeric aptamer-based structures via random ligation and in vitro evolution offers a viable way to test multiple aptamer shapes and identify binders with strong affinity. Dahl et al. [1] and Golkin et al. [2]  successfully identified multimeric aptamer candidates for norovirus and extended a new set of primers along with Unique Molecular Identifiers(UMIs). Dahl et al. utilized lambda exonuclease to generate single-stranded DNA for the in-vitro evolution of aptamer candidates. However, it had drawbacks such as incomplete digestion and needed further processing. In this study, an alternative method called asymmetric PCR (aPCR) was utilized for the generation of single-stranded DNA (ssDNA), which can generate large amounts of ssDNA from a small amount of template double-stranded DNA (dsDNA) and can be directly used in in-vitro selection.  Various aPCR strategies were optimized and evaluated for their single-stranded DNA (ssDNA) yields. Additional rounds of selection of binders were performed and sequenced using the Oxford Nanopore technique. While further analysis is necessary to identify multivalent DNA-based aptameric structures with high affinity and specificity for targeting norovirus, initial results reveal the emergence of the Beier aptamer, along with Buf2 and SMV21, as candidates having strong binding potential. Further rounds of selection and data analysis are necessary to identify highly monoclonal variants with excellent binding affinity and specificity.

Place, publisher, year, edition, pages
2025.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2025:020
Keywords [en]
aPCR, Aptamers, Multivalent binders, Norovirus, SELEX, ssDNA
Keywords [sv]
aPCR, Aptamers, Multivalenta bindemedel, Norovirus, SELEX, ssDNA
National Category
Biochemistry
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-360294OAI: oai:DiVA.org:kth-360294DiVA, id: diva2:1939759
Subject / course
Biotechnology
Educational program
Master of Science - Medical Biotechnology
Supervisors
Examiners
Available from: 2025-02-24 Created: 2025-02-24

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Protein Science
Biochemistry

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 65 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf