• No results found

University of Groningen Folding and replication in complex dynamic molecular networks Liu, Bin

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "University of Groningen Folding and replication in complex dynamic molecular networks Liu, Bin"

Copied!
27
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Folding and replication in complex dynamic molecular networks

Liu, Bin

DOI:

10.33612/diss.99784510

IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.

Document Version

Publisher's PDF, also known as Version of record

Publication date: 2019

Link to publication in University of Groningen/UMCG research database

Citation for published version (APA):

Liu, B. (2019). Folding and replication in complex dynamic molecular networks. University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.99784510

Copyright

Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).

Take-down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.

(2)

Chapter 

Self‐replication 

Promotes 

the 

Formation of Complex Folded Structures 

 

The replication of genetic information and its expression into folded functional structures are  key  biochemical  processes  in  life.  However,  it  is  very  challenging  to  construct  synthetic  chemical  systems  capturing these  complex behaviors. Herein, we show that both  processes  can emerge from dynamic libraries made from simple building blocks. Specifically, we show  that folded structures are promoted by the formation of a replicator. The composition of the  resulting  libraries  is  dominated  by  compounds  that  form  non‐covalent  interactions  either  intramolecularly  (giving  rise  to  highly  specific  complex  folded  structures,  composed  of  15  identical subunits), or intermolecularly (resulting in self‐replication driven by self‐assembly).  Whether  foldamers  or  replicators  emerge  is  dictated  by  the  ratio  of  the  building  blocks.  Moreover,  transient  formation  of  a  self‐replicator  was  also  observed,  again,  depending  on  the ratio of the two building blocks. 

(3)

5.1 Introduction 

Supramolecular  assembly  in  complex  systems  has  attracted  increasing  attention  over  the  past  two  decades.1,2  It  has  been  used  to  design  functional  systems  that  capture  important  processes in living organisms.3,4 Self‐replication5‐7 is one of the most important ingredients in  the  origin  of  life,  and  self‐replicating  molecules  are  a  promising  possible  starting  point  for  the de novo synthesis of life.8,9 Since von Kiedrowski demonstrated the first self‐replicating  system,10  many  such  systems  have  been  developed  based  on  synthetic  molecules11‐17  or  biomolecules  such  as  DNA18,19,  RNA20‐26  and  peptides.27‐30  However,  it  remains  a  huge  challenge  to  develop  new  self‐replicating  systems  that  adaptively  respond  to  a  changing  environment. In addition, the construction of dissipative self‐replicating systems, like those  found  in  living  systems,  is  even  more  challenging.31,32  Recently,  dynamic  combinatorial  chemistry33‐37 (DCC) has been shown to be a promising approach for the fabrication of self‐ replicating systems from complex mixtures of interconverting molecules by self‐selection.38  More  importantly,  since  the  structure  of  the  building  block  does  not  necessarily  predetermine the nature  of the self‐replicator, the  emergence of replicator from DCLs can  be susceptible to environmental changes. The emergence of self‐replicators from DCLs can  be affected by templates,39 mechanical agitation,38 solvent environments40 and pre‐existing  replicators.41,42 Moreover, dynamic self‐replication systems can exhibit parasitic phenomena  similar to biological systems.43 

Folding is one of the most important processes in which biomolecules adopt specific three‐ dimensional shapes in order to achieve their special biological properties and functions.44‐47  Scientists have made great efforts to achieve the synthesis of folded structures, foldamers,  with  different  functions  and  properties.48‐58  However,  designing  simple  motifs  that  can  be  folded into a specific shape, such as a peptide or nucleic acid, remains challenging. Most of  these  synthetic  folds  only  feature  secondary  structures,  such  as  helices  and  sheets,  rather  than  more  complex  tertiary  or  quaternary  arrangements.59  Our  recent  work  shows  that  a  dynamic  combinatorial  approach  can  allow  access  to  self‐synthesizing  foldamers  with  complex  tertiary  structures  with  remarkable  yields  and  minimal  synthetic  effort.  The  dynamic  combinatorial  approach  may  also  provide  us  the  possibility  to  self‐sort  different  assemblies  which  require  different  building  blocks  in  complex  chemical  networks.  Self‐ sorting  of  different  assemblies  in  complex  systems  may  reveal  behavior  that  goes  beyond  that accessible in individual subsystems.60 

(4)

Key  processes  of  Darwinian  evolution  are  the  replication  of  genetic  information  and  its  expression  into  functional  molecules  such  as  folded  proteins.  The  RNA  world  hypothesis  suggests  replication  and  the  expression  of  genetic  information  depend  on  folded  RNA  enzymes.61 Replication and folding processes play very important roles in biological systems.  Yet,  there  is  no  report  on  the  relationship  between  these  two  processes  within  chemical  systems.  Most  synthetic  systems  only  capture  a  single  process,  and  no  examples  exist  of  chemical  systems  that  facture  both  processes  simultaneously.  The  limiting  design  rules  for  developing  self‐replicating  molecules  and  folded  assemblies  in  synthetic  systems  makes  it  challenging to access systems that integrate folding and replication. A primary sequence can,  in  principle,  either  replicate  or  fold,  where  a  delicate  balance  between  inter  and  intramolecular interactions might favor one over the other. 

Herein,  we  show  how  self‐replication  promotes  the  formation  of  a  foldamer  through  self‐ sorting  in  a  two  building  blocks  DCL:  the  emergence  of  self‐replicators  is  resulting  from  intermolecular  non‐covalent  self‐assembly  and  the  formation  of  foldamers  driven  by  intramolecular interactions. The foldamer is formed following the emergence of replicators,  and the distribution of replicators and foldamers in the DCL is determined by the proportion  of  the  two  building  blocks.  Moreover,  the  process  of  simultaneous  formation  and  destruction  of  self‐replicating  molecules  was  also  observed  from  the  same  DCL.  Such  processes may help us to further understand life‐like behavior.31 

5.2 Results and discussion 

5.2.1 Self‐sorting of a self‐replicator and a foldamer 

We  have  previously  reported  the  emergence  of  self‐replicating  molecules  and  folded  complex  structures  from  DCLs  made  from  dithiol‐functionalized  building  blocks.  Self‐ replicating  molecules  emerge  in  DCLs  made  from  building  blocks  functionalized  with  short  peptide chains composed of alternating hydrophobic and hydrophilic amino acid residues to  facilitate the generation of β‐sheets and an aromatic dithiol core for thiol‐disulfide exchange.  Building  block  1  (Scheme  5.1,  left)  has  a  structure  similar  to  those  giving  rise  to  the  previously  reported  self‐replicating  molecules,  except  that  the  amino  acid  attached  to  the  aromatic  core  is  modified  from  glycine  to  β‐alanine.  Stirring  building  block  1  (2.0  mM)  in  borate  buffer  (50  mM,  pH  =  8.0)  containing  1.0  M  NaCl  in  the  presence  of  air  results  in  a  small DCL  containing  different macrocyclic disulfides. Initially,  cyclic  tetramer  (14)  emerged 

(5)

verif build the  repl hexa relat Build (ade diffe form pH = show hydr Sche the g the r mixe 1221, fy  that  14  is ding block 1 formation  o icator  with  amer  and  o tively  hydro ding block 2 enine)  attac erent  self‐as med by stirrin = 8.0) contai ws  that  215 i rogen bonds eme 5.1. Dyna general replic right part sho ed library of b , and foldame s  a  self‐repli . The results of  itself,  sug

a  relatively  ctamer  repl ophobic,  whi  (Scheme 5. hed  to  the  ssembled  str ng an aqueo ning 1.0 M N s  a  cyclic  pr s, hydrophob amic combina ation mechan ows the foldin building block er 215 is genera cator  by  ad s show that t ggesting  aut small  ring  s icators)  eme ich  facilitate 1, right) feat same  arom ructure  is  fo us solution o NaCl with th oduct  forme bic interactio atorial librarie nism for the sh ng for the nuc s 1 and 2, rep ated at the en ding  10  mo the addition  tocatalytic  b size  (compar erged  from  es  the  forma

tures an am matic  dithiol 

ormed  in  th of building b

e presence o ed  by  folding ons and π‐π s es made from hort peptide f cleobase equi plicator 14 is f nd.  l%  of  prefor of preforme behavior  (Fig ring  with  th this  DCL  is  ation  of  sma

ino acid (asp core  as  bu he  library.  F lock 2 (2.0 m of air (Figure g  of  15  subu stacking.   building bloc functionalized ipped building formed first, b rmed  14  into ed 14 significa gure  S5.1).  e  previously because  bu all  macrocyc partic acid) a uilding  block oldamer  215 mM) in borate e 5.1a). X‐ray units  throug cks 1 and 2: t d building bloc g block (215 in but then gives

o  a  fresh  DC antly acceler The  fact  th y  reported  c uilding  block clic  replicato and a nucleo k  1.  Howeve 5  was  select e buffer (50  y crystallogr h  intramole   the left part s ck (14 in this c n this case); i s way to repli CL  of  rates  hat  a  cyclic  1  is  ors.62  obase  er,  a  tively  mM,  aphy  cular  hows  case);  n the  icator 

(6)

The  fold sing dith exch In o bloc pres com cycli mixt sele Figu (c) 1 In o the  dom bloc this  different  n ing  make  it  le  chemical  iol  core  whi hange buildin rder to prov ck  1  and  2  ( sence  of  1.0 mposed of cy ic trimer 112

ture  of  repli ctive format re 5.1. UPLC a .0 mM 1 and  rder to obta time  evolut minated  by  s cks. After 2 d macrocycle 

ature  of  the is  possible  t network.  M ich  ensures  ng blocks wit e this conjec ([1]  =  [2]  =  0  M  NaCl.  T clic trimer 12 22 (Figure 5.1 icator  14  and tion of mixed analysis of DC 1.0 mM 2 in b ain more insi

tion  of  the  small  macro days, the con became the e  noncovale to  investigat Moreover,  bo that  replica th each othe cture, a smal 1.0  mM)  in The  library  221 and folda 1c). Instead o d  foldamer  2 d cyclic trime CLs made from borate buffer  ghts into the library  was  ocyclic  trime ncentration o e dominant p ent  interacti te  the  self‐s oth  building  ators  and  fo er by thiol‐di ll DCL of disu n  aqueous  b reached  eq amer 215, acc of narcissist 215),  social  s er 1221 and fo m (a) 2.0 mM  (50 mM, pH = e self‐sorting monitored  ers  and  tetr of the mixed product afte on  associate orting  of  re blocks  1  and lded  structu sulfide excha ulfides was g borate  buffe uilibrium  aft companied b ic self‐sortin self‐sorting  o oldamer 215.  building block = 8.0, 1.0 M N g process in  (Figure  5.2 amers,  cont d cyclic trime r 4 days stir

ed  with  self plicators  and d  2  have  the res  are  in  p ange.  generated by r  (50  mM,  p ter  7  days  by a small am g60 (which s occurred,60  g   k 1, (b) 2.0 mM aCl) after stirr the two buil a).  Initially,  taining  one  er 1221 rapid ring. Foldam f‐replication  d  foldamers e  same  arom principle,  ab y stirring bui pH  =  8.0)  in and  was  m mount of ano should result giving  rise  to   M building blo ring for 10 day lding blocks  the  library  or  two  bui dly increased mer 215 starte and    in  a  matic  le  to  lding  n  the  ainly  other  t in a  o  the  ock 2,  ys.   DCL,  was  lding  d and  ed to 

(7)

form of  c was  conc cont form form form iden bloc obse rem had  requ form fold Figu with 5.2.2 In  o obse furth tran m after all of yclic  trimer    performed centration o taining  build mation of 122 mation  of  th mation  in  a  ntical  condit ck 1 through erved before aining  build reached  co uires  the  em m the folded  ed complex  re 5.2. Time e  6 mol% 1221  2 Characteri order  to  und

erved previo her  charact nsmission  ele f building blo 1221 and  fol d  in  order  f 1221 increa ding  blocks  21, which pro

e  folded  com separate  li ions.  The  pr h thiol‐disulfi e all of build ing  block  2  mpletion.  Th mergence  of  structure. T structures in evolution of D in borate buff ization of ne derstand  wh ously for othe erized  by  c ectron  micro ock 1 was co damer  215.  A to  assess  w ased rapidly u 1  (1.0  mM)  oves that the mplex  struct brary  which reformed  fo ide exchange ding block 1  was  convert hese  results  self‐replicat Thus, the em n this two co DCLs made fro fer (50 mM, p ew formed se hether  the  m er peptides‐b circular  dich oscopy  (TEM onsumed an A  seeding  e whether  it  upon adding and  2  (0.50 e small cyclic ture  in  the  a h  only  cont oldamer  215 w

e (Figure  S5 was consum ted  to  folda

suggest  tha tor  to  consu ergence of s omponent dy m (a) 1.0 mM pH = 8.0, 1.0 M elf‐replicato mechanism  based replica hroism  (CD), M).  The  CD  s d the library xperiment  f is  a  self‐re g 6 mol% pre 0  mM)  in  th c trimer 1221 above  library ains  buildin was  disassem .5). Note als med. Afterwa mer  after  th at  the  forma ume  those  b self‐replicato ynamic chem M 1 and 1.0 mM M NaCl).  ors  of  self‐repl ation, the ne ,  thioflavin  spectra  of  re y ended up c ocused  on  c plicator  (Fig eformed 1221

he  ratio  bias

 is a replicato

y  is  delayed  g  block  2  u mbled  upon  so that, no f ards it rapidly he  process  o

tion  of  folda building  bloc or promotes  mical network M 2, (b) 1.0 m ication  is  th ewly formed  T  fluoresce eplicator  14  consisting m cyclic  trimer  gure  5.2b).  into a fresh sed  towards or. Note tha compared  t under  other   adding  bui foldamer 215 y formed an of  self‐replica amer  in  this cks  which  ca the formatio k.    

mM 1 and 0.5 m

he  same  as   replicators w ence  assays  showed  pos ainly  1221  The  h DCL  s  the  t the  to  its  rwise  lding  5 was  nd all  ation  s  DCL  nnot  on of    mM 2  that  were  and  sitive 

(8)

helic stru inte pres TEM fibro form beha Figu spec mM, 5.2.3 We  libra stro build city at 206 n cture62  (Fig nsities were sence  of  β‐s M  micrograp ous  nanostr med self‐repl avior of prev re 5.3. (a) CD  ctra, (c) and (d , pH = 8.0, 1.0 3 Ratio effec then  investi ary.  The  res ngly  on  the ding  blocks,  m and negat ure  5.3a).  S  relatively w sheet  structu hs  of  the  li uctures  (Fig licators were vious replicat spectra (reco d) TEM microg 0 M NaCl) that cts   igated  how  t ults  describ e  ratio  of  th

while  the  fo

tive helicity a Similar  helic weak. Thioflav ures  for  rep

braries  dom gures  3c  an e driven by t tors.62  orded at ident graphs of libra t were domina

the  ratio  of  ed  above  al he  two  build

ormation  of  around 220  cities  were  vin T fluores plicators  14 a minated  by  r d  3d).  Thes he formation tical concentra aries made fro ated by 14 and the  two  bu lready  indica ding  blocks, folded  mac nm, indicativ observed  f cence measu nd  1221 (Fig replicators  1 se  results  d n of β‐sheet, ations), (b) th om building b d 1221, respec ilding  blocks ated  that  th   because  re crocycles  215  ve of the pre or  replicato urements als ure  5.3b).  N 14 and  1221  s emonstrate  , which is co ioflavin T fluo locks 1 and 2  tively.   s  affects  the  he  library  be eplicator  122 requires  the esence of β‐s or  1221,  but so confirmed Negative  sta showed  bun that  the  n nsistent with orescence emi 2 (borate buffe   outcome  of ehavior  dep 21  contains  e  self‐replica sheet  t  the  d the  ining  ndled  ewly  h the    ission  er, 50  f  the  ends  both  ating 

(9)

mol fold diffe und whe diffe build mol repl max libra prod build conc inco afte Figu conc (50 m ecules  to  co amers.  A  se erent  ratios 

er  the  same en  they  had erent  produ ding  blocks  e  fraction  o icator 1221 in ximum  at  0. aries  when  t ducts  of  the ding block 2  centration  o orporated int r all of build re  5.4.  Summ centration of t mM, pH = 8.0, onsume  all  o eries  of  libra ([1]/[2]  =  90 e  conditions    reached  eq ct  distributi 1  and  2.  The f  building  b ncreased wit 6  mM  of  bu the  concentr e  libraries  w in the librar of  replicator to a replicat ing block 1 h

mary  of  the  the two build , 1.0 M NaCl).

of  the  other  aries  were  s 0/10,  80/20, as  the  desc quilibrium  a ons  were  o e  libraries  w lock  2  is  be th the increa uilding  block ration  of  bui were  replicat ries was raise   1221  decre or (either 14 had been inte experiments ing blocks is 2   building  blo set  up  at  in

,  70/30,  60/ cribed  above as  observed  bserved  fro were  domina elow  than  30 ase of buildi k  2.    Replic ilding  block  tor  1221  and ed further, m ased.  Note  4 or 1221), an egrated into s  at  different 2.0 mM and a ocks  that  ar a  total  con /40,  50/50,  4 e.  The  librari

by  UPLC/M m  the  libra ated  by  repli 0%.  In  this  r ng block 2 in ator  tetram 2  was  more d  foldamer  2 more foldam

that  in  all  nd building   replicators.  t  ratios  of  b ll of the librar e  incapable  ncentration  40/60,  30/70 es  were  stir MS.  As  show ries  with  dif

cators  14 an range,  the  co n the librarie er  14  disapp   than  0.8  m 215.  As  the  c er 215 was ge cases,  build block 2 form    uilding  block ries were set u

of  giving  ris of  2.0  mM  0,  20/80,  10 rred  for  10  d wn  in  Figure  fferent  ratio d  1221  when oncentration es and reach peared  from mM  and  the  concentratio enerated and ing  block  1  med foldame ks  1  and  2.  up in borate b se  to  with  0/90)  days,  5.4,  os  of  n  the  ns  of  hed a  m  the  main  on  of  d the  was  er 215    Total  buffer 

(10)

5.2.4 Inte build the  whe unti To  repl show mol% and  rapi decr the  was  the  diffe repl repl not  for t build Figu 10 m 4 Transient s restingly,  tr ding block 2 emergence  ereas,  once  r l all of buildi investigate  icator 1221 a wn  in  Figure % preformed 1.0  mM  bu dly  became  reased and e library after  no emergen same  librar erent in thes icator 1221 a ication can c the final pro the formatio ding blocks i re 5.5. Time e mol% 1221  in b self‐replicat ransient  self  is below 30 of  replicato replicator  12 ing block 2 w whether  tra nd foldamer e  5.5a,  the  c d replicators uilding  block the  domina essentially d r all of buildi nce of replica ry  (Figure  5 se two expe nd foldamer change the p oduct distribu on of folded  ncapable of  evolution of D borate buffer  ion  f‐replication  0 mol% in th ors  14  was  221  emerged was consume ansient  self‐ r 215, cross‐s concentratio s 14 was seed k  2.  Then  re ant  species.  isappeared f ing block 1 w ator 14 when 5.5b).  Althou riments, bot r 215. These  pathway for  ution. In add macrocycles giving rise to DCLs made fro (50 mM, pH = of  14 was  e libraries. I observed  b d,  replicator  ed.   ‐replication  eeding expe on  of  replicat

ded into the  eplicator  122 Meanwhile, from the lib was transfer n 10 mol% p ugh  the  pat th gave the s results indic r the formati dition, cross  s: self‐replica o foldamers. om 1.0 mM 1 = 8.0, 1.0 M N observed  w n those libra efore  the  fo 14  was  tran of  14  can  eriments wer tor  14 rapidly DCL made f 21 emerged  ,  the  concen rary. Finally, rred to replic reformed re thways  to  f same produc cate  that see ion of the co catalysis did  ating molecu    1 and 1.0 mM  aCl).  when  the  c aries (Figure ormation  of sformed  into affect  self‐s re performed y  increased  rom 1.0 mM after  70  ho ntration  of  s  foldamer 2 cator 1221. In plicator 1221

orm  the  fin ct distributio eding‐induce ompounds in not change  ules must seq 2 with (a) 10 concentratio e S5.4a, b an f  replicator  o  replicator  sorting  betw d (Figure 5.5

at  first  whe M building blo ours  stirring, self‐replicato 15 emerged  n contrast, t was seeded nal  products on dominate ed transient  n the library the requirem quester all o   0 mol%l 14  an n  of  nd c),  12211221  ween  5). As  en  10  ock 1    and  or  14  from  there  d into  s  are  ed by  self‐ , but  ment  f the  nd (b) 

(11)

We  with mM only 1221 build repl conc rapi by s rapi to th at th and  Figu mM  dom simu Thes repl whic 5.5b resu build then explore h different bu ) and 2 (0.3  y replicators  1.  Since  the  ding  block  icator  1221.  centration  o dly grew  wh elf‐replicato dly destroye hat of the lib he start of th similar resu re  5.6. Altern 1 and 0.3 mM minated  by  rep ultaneously.   se  results  in icators in re ch building b b. Again,  sim ults,  combine ding  blocks  ed the comp uilding block mM) under  14 emerged  amount  of  b 1  into  repli After  the  of  building  b hile part of r or 14. Then 15 ed and conve brary formed he experimen lts were obta nating  additio M 2 in borate  plicators  14  a ndicate  this  sponse to th blocks 1 and  multaneous c ed  with  the  DCLs  is  the petition betw ks as ‘‘food’’. at the same from the lib building  bloc cator  1221,  library  reac locks  1  and  replicator 12 5 mol% build erted into re d by mixing t nt. A second  ained (Figure ns  of portion buffer (50 mM and  1221.  (a)  A system  is  a he addition o 2 were adde creation and  previous  ob ermodynami ween replicat . We prepare e conditions a brary which w ck  2  in  this 

the  final  lib ched  equilib 2)  of  buildi 21 was disas ding block 2  eplicator 122 he correspo  round of bu e 5.6a).   ns  of  building  M, pH = 8.0, 1 Addition  of  1

ble  to  simu of building bl ed at the sam  destruction bservations,  ically  less  st tors 14 and 1 ed a DCL con as described was subsequ library  was  brary  contai brium,  85  m ng  block  1  w sembled and was added a 1, reaching a nding amoun uilding block  blocks  1 and  M NaCl), resu 1  and  2,  sepa ltaneously  c locks. We als me time. The n  of self‐repl suggest  tha table,  even  1221 when th ntaining build  above. As e ently conver insufficient  ined  both  r mol%  (relati was  added.  S d  the library and most of  a product dis nts of buildin addition was

  2 to  a  mixtu ults in switchi arately,  (b)  ad create  and  d so conducted e results are icators was  at  replicator if  it  is  the 

ese are prov ding blocks 1 expected, ini rted to replic to  convert  a replicator  14

ive  to  the  Self‐replicato y was domin replicator 14 stribution sim ng blocks 1 a s also perfor ure made  from ing between s ddition  of  1  a disintegrate  d experimen e shown in Fi observed. T r  14 in  these thermodyn vided  1 (1.7  tially  cator  all  of  and  total  or  14  nated  was  milar  and 2  rmed    m 1.7  states  and  2  self‐ nts in  igure  These  two  amic 

(12)

product  in  the  library  which  only  contains  building  block  1.  In  the  presence  of  a  sufficient  amount  of  building  block  2,  all  of  the  species  made  from  building  block  1,  including  replicator  14,  will  convert  to  replicator  1221.  Yet  replicator  14 was  able  to  grow  transiently, 

even in the presence of competition replicator 1221. Thus, replicator 14 appears to be a more 

proficient replicator.    

5.3 Conclusion 

In  conclusion,  we  were  able  to  witness  two  of  the  most  important  processes  of  living  systems,  self‐replication  and  folding  in  a  single  fully  synthetic  chemical  system.  The  most  critical aspect of this system is the self‐sorting between self‐replicators and foldamers. Self‐ replication  is  the  result  of  intermolecular  self‐assembly  while  the  formation  of  foldamer  is  driven  by  intramolecular  non‐covalent  interactions.  The  emergence  of  self‐replicators  consumes all of the non‐foldable building blocks (whose existence will destroy any foldamer)  and result in a stable fibrous structure. The remaining foldable building blocks then react to  give  rise  to  a  complex  folded  structure.  The  competition  between  self‐replicators  and  foldamer is controllable and the emergence of self‐replicators or foldamer can be directed  by adjusting the ratio of the building blocks. We also observed the transient formation of a  self‐replicator,  the  formation  of  which  can  be  induced  by  adding  the  respective  starting  building  block  to  the  library.  The  metastable  self‐replicator  is  eventually  consumed  and  transformed  into  a  stable  self‐replicator.  The  proportion  of  metastable  self‐replicator  and  stable self‐replicator in the library can be controlled by the ratio of building blocks.  

Our results provide a way for non‐templated self‐sorting of different structures in covalent  disulfide based dynamic combinatorial libraries, which paves the way for designing complex  dynamic  systems  with  multiple  coupled  functions  in  the  future,  such  as  catalysis  for  self‐ replicators and binding for foldamers. 

(13)

5.4. Experimental section 

5.4.1 General methods 

All  chemicals,  unless  otherwise  stated,  were  purchased  from  Sigma‐Aldrich  and  used  as  received. Acetonitrile (ULC‐MS grade), water (ULC‐MS grade) and trifluoroacetic acid (HPLC  grade)  were  purchased  from  Biosolve  BV.  Peptide  building  block  1  was  purchased  from  Cambridge Peptides Ltd. (Birmingham, UK) with 95% purity. The synthesis of building block 2  was described in Chapter 2.  

Buffer preparation 

Borate  buffer  (50  mM,  pH  =  8.0)  was  prepared  by  dissolving  sodium  tetraborate  (3.84  g,  Na2B4O7.10H2O)  in  200  mL  doubly  distilled  water.  Then  the  pH  was  adjusted  to  8.0  by 

addition of concentrated HCl.   Library preparation  

Building  blocks  were  dissolved  in  borate  buffer  (50  mM,  pH  8.2)  in  the  presence  of  1.0  M  NaCl. All libraries were set up in an HPLC vial (12×32 mm) with a Teflon‐coated screw cap. All  HPLC vials were equipped with a cylindrical stirrer  bar (2×5 mm, Teflon coated, purchased  from  VWR)  and  were  stirred  at  1200  rpm  using  an  IKA  RCT  basic  hot  plate  stirrer.  All  experiments were performed at ambient conditions. 

UPLC and UPLC‐MS analysis 

UPLC  analyses  were  performed  on  a  Waters  Acquity  H‐class  system  equipped  with  a  PDA  detector,  using  a  detection  wavelength  of  254  nm.  Samples  were  injected  on  an  Phenomenex Aeris Peptides 1.7 μm (150 × 2.1 mm) column, purchased from Phenomenex,  using  ULC‐MS grade water (eluent A)  and  ULC‐MS  grade acetonitrile  (eluent  B), containing  0.1  V/V  %  TFA  as  modifier.  A  flow  rate  of  0.3  mL/min  and  a  column  temperature  of  35  °C  were applied. 

UPLC‐MS analyses were performed using a Waters Acquity UPLC H‐class system coupled to a  Waters  Xevo‐G2  TOF.  The  mass  spectrometer  was  operated  in  positive  electrospray  ionization mode with the following ionization parameters: capillary voltage: 3 kV; sampling  cone  voltage:  20  V;  extraction  cone  voltage:  4  V;  source  gas  temperature:  120  °C;  desolvation gas temperature: 450 °C;  cone gas flow (nitrogen): 1 L/h; desolvation gas flow  (nitrogen): 800 L/h. 

(14)

Circular Dichroism 

Spectra  were  recorded  at  room  temperature  using  a  JASCO  J715  spectrophotometer  and  HELMA  quartz  cuvettes  with  a  path  length  of  1  mm.  All  spectra  were  recorded  at  room  temperature from 190 nm to 300 nm, with 2 nm step interval and 3 scans with a speed of  200 nm/min. Solvent spectra were subtracted from all spectra. Samples  were  diluted  to  a   concentration  of  0.15  mM  with  respect  to the concentration of building block.  Thioflavin T (ThT) Fluorescence Assay  Fluorescence measurements were performed on a JASCO FP 6200 fluorimeter using quartz  cuvettes with 1 cm path length. For the ThT measurements, a freshly prepared solution of  thioflavin T (dissolved to 2.2 mM in 50 mM borate buffer at pH = 8.0 and filtered through a  0.2 µm syringe filter) was diluted to 22 µM with the same buffer. An aliquot of 450 µL of this  diluted solution was transferred to the cuvette, followed by the addition of 80 µL of sample  (diluted  with  borate  buffer  to  80  µM  total  building  block  concentration  just  prior  to  the  measurement). Spectra were recorded after an incubation time of 2 minutes. The excitation  wavelength was set at 440 nm and spectra were recorded in the range of 480‐700 nm with a  slit width of 5 nm, using a cutoff filter at 480 nm. The blank spectrum (i.e. fluorescence of  the corresponding dye in solvent only) was subtracted from each spectrum.   Negative‐staining Transmission Electron Microscopy  A small drop (5 µL) of sample was deposited on a 400 mesh copper grid covered with a thin  carbon film (supplied by Van Loenen instruments). After 30 seconds, the droplet was blotted  on filter paper. The sample was then stained twice with a solution of 2% uranyl acetate (5 µL)  deposited on the grid, and blotted on filter paper after 30 seconds. The grids were observed  in a Philips CM12 electron microscope operating at 120 kV. Images were recorded on a slow  scan CCD camera.   UPLC methods:  Method for the analysis of DCLs made from building blocks 1 and 2:  t / min % B 0 10 10 40 12 90 13 90 14.5 10 17 10  

(15)

5.4.2 Kine Figu (2.0  Seed Figu mM, prefo 2 Appendix  etic profiles f re S5.1. Kinet mM) in borat ding experim re S5.2. Grow ,  pH  =  8.0,  1 ormed 14, dem for self‐repli tic study of lib te buffer (50 m ment for self wth of 14 with  1.0  M  NaCl)  w monstrating t icator 14 and braries made f mM, pH = 8.0) f‐replicator 1 time in a DCL without  seed he autocataly d foldamer 2 from (a) build ) with 1.0 M N 14  L made from  ding  and  upo ytic nature of t 215  ding block 1 (2 NaCl.  1.0 mM build n  seeding  wi the formation 2.0 mM) and ( ding block 1 in th  10  mol  % n of 14.  (b) building bl n borate buffe %  (in  terms  o   ock 2    er (50  f  [1]) 

(16)

Effe 1 an Figu = 8.0 40; (   ct of the rat nd 2  re S5.3. UPLC 0, 1.0 M NaCl) (f) 50; (g) 60; ( tio of buildin C analysis of li )  at a total co (h) 70; (i) 80; ( ng blocks on  braries made  ncentration o (j) 90; (k) 100     the product from building of 2.0 mM at d mol % of buil t distributio g blocks 1 and different ratio ding block 2.  n of the libra d 2 in borate b s: (a) 0; (b) 10 aries made f buffer (50 mM 0; (c) 20; (d) 3 from    M, pH  0; (e) 

(17)

Kine Figu pH = 40; (   etic profiles o re S5.4. Kinet = 8.0, 1.0 M N (e) 50; (f) 60; ( of libraries m tic analysis of NaCl)  at a tota (g) 70; (h) 80;  made from b f libraries mad al concentrati (i) 90 mol % o   building bloc de from build ion of 2.0 mM of building blo cks 1 and 2 w ding blocks 1 a M at different  ock 2.   with differen and 2 in bora ratios: (a) 10 nt ratios  ate buffer (50  0; (b) 20; (c) 3   mM,  0; (d) 

(18)

Buil Figu build disas Tota Figu bloc of th ding block 1 re S5.5. Kinet ding  block  1  ssembling into al peak area  re  S5.6. Tota k 2 (2.0 mM); he building blo 1 triggered fo tic analysis of  (1.0  mM)  in  o monomer 2 of the librar l UPLC peak a ; (c) building b ocks are essen oldamer disa a library mad borate  buffe by building b ry made from area of librari blocks 1 (1.0 m ntially indepen assembly  de from folda er  (50  mM,  p block 1 and tra m building b ies made from mM) and 2 (1 ndent of the m mer (1.0 mM pH  =  8.0,  1  M ansforming int blocks 1 and  m (a) building 1.0 mM), show macrocycles.     , in terms of  M  NaCl),  show to self‐replica g block 1 (2.0  wing that the    monomer [2] wing  foldame ator 1221.  mM); (b) bu molar absorp ) and  er  215    ilding  ptivity 

(19)

5.4.2 Figu pH = Figu anal 1722 1378 2 UPLC and  re S5.7. UPLC = 8.0, 1.0 M Na re  S5.8. Mas

ysis  of  a  DC 2.55  [M+4H] 8.37 [M+5H]5 UPLC‐MS An C analysis of th aCl) after stirr ss  spectrum  L  made  from ]4+,  1378.24  5+ nalyses  he DCL made f ring for 36 ho of  215  (rete m  1  (1.6  mM [M+5H]5+;  o from 1 (1.6 m urs.  ntion  time  3 )  and  2  (0.4  observed  m/ mM) and 2 (0.4 3.46  min  in  mM).  Calcu /z:  2296.84  4 mM) in bora Figure  S5.7)  lated  m/z:  2 [M+3H]3+,  17 ate buffer (50 from  the  LC 296.40  [M+3 722.81  [M+4    mM,    C‐MS  3H]3+,  4H]4+, 

(20)

Figu DCL  [M+1 Figu of a  obse re S5.9. Mass made from 1 1H]+.  re S5.10. Mas DCL made fro erved m/z: 10 s spectrum of  1 (1.6 mM) an ss spectrum o om 1 (1.6 mM 75.06 [M+2H] 21 (retention  nd 2 (0.4 mM of 1123 (retent M) and 2 (0.4 m ]2+, 717.20 [M time 4.48 mi ). Calculated  tion time 6.20 mM). Calculat M+3H]3+.  n in Figure S5 m/z: 462.10  0 min in Figur ted m/z: 1075 .7) from the L [M+1H]+; obse e S5.7) from t .30 [M+2H]2+, LC‐MS analysi erved m/z: 46 the LC‐MS an , 717.20 [M+3   s of a  62.23    alysis  3H]3+; 

(21)

Figu of a  obse Figu a  DC obse re S5.11. Mas DCL made fro erved m/z: 12 re S5.12. Mas CL  made  from erved m/z: 689 ss spectrum o om 1 (1.6 mM 31.58 [M+2H] ss spectrum o m  1  (1.6  mM)  9.64 [M+2H]2 of 1222 (retent M) and 2 (0.4 m ]2+, 821.23 [M of 23 (retentio and  2  (0.4  m + , 460.22 [M+ tion time 7.41 mM). Calculat M+3H]3+.  n time 7.73 m mM).  Calculat +3H]3+.  1 min in Figur ted m/z: 1231 min in Figure S ted  m/z:  689. e S5.7) from t .43 [M+2H]2+, S5.7) from the 63  [M+2H]2+,  the LC‐MS an , 821.29 [M+3 e LC‐MS analy   460.09  [M+3   alysis  3H]3+;    ysis of  3H]3+; 

(22)

Figu a  DC obse Figu of a  obse re S5.13. Mas CL  made  from erved m/z: 774 re S5.14. Mas DCL made fro erved m/z: 84 ss spectrum o m  1  (1.6  mM) 4.37 [M+1H]+ ss spectrum o om 1 (1.6 mM 5.68 [M+2H]2 of 11 (retentio )  and  2  (0.4  m , 387.87 [M+2 of 1122 (retent M) and 2 (0.4  + , 564.26 [M+ n time 8.16 m mM).  Calculat 2H]2+.  tion time 8.29 mM). Calcula +3H]3+.  min in Figure S ted  m/z:  774 9 min in Figur ted m/z: 845 S5.7) from the .37  [M+1H]+,  e S5.7) from t .76 [M+2H]2+, e LC‐MS analy   387.18  [M+2 the LC‐MS an , 564.17 [M+3   ysis of  2H]2+;    alysis  3H]3+; 

(23)

Figu of a  obse Figu a DC 772. re S5.15. Mas DCL made fro erved m/z: 118 re S5.16. Mas CL made from 35 [M+4H]4+;  ss spectrum o om 1 (1.6 mM 82.52 [M+3H] ss spectrum o m 1 (1.6 mM) a observed m/z of 1421 (retent M) and 2 (0.4 m ]3+, 887.27 [M of 14 (retentio and 2 (0.4 mM z: 1543.99 [M tion time 8.49 mM). Calculat M+4H]4+.  n time 8.74 m M). Calculated M+2H]2+, 1029. 9 min in Figur ted m/z: 1182 min in Figure S d m/z: 1543.7 .52 [M+3H]3+,  e S5.7) from t .49 [M+3H]3+, S5.7) from the 70 [M+2H]2+, 1 772.51 [M+4 the LC‐MS an , 887.12 [M+4 e LC‐MS analy 1029.47 [M+3 H]4+.    alysis  4H]4+;    ysis of  3H]3+, 

(24)

Figu a DC 965. [M+4 Figu of a  668. [M+3 re S5.17. Mas CL made from 19  [M+4H]4+, 4H]4+, 772.53  re S5.18. Mas DCL made fro 26  [M+3H]3+, 3H]3+, 501.56  ss spectrum o m 1 (1.6 mM) a ,  772.35  [M+ [M+5H]5+.  ss spectrum o om 1 (1.6 mM ,  501.45  [M+ [M+4H]4+.  of 15 (retentio and 2 (0.4 mM +5H]5+;  observ of 1221 (retent ) and 2 (0.4 m +4H]4+;  obser n time 9.07 m M). Calculated ved  m/z:  19 tion time 9.59 mM). Calculate rved  m/z:  20 min in Figure S d m/z: 1929.3 29.49  [M+2H 9 min in Figur ed m/z: 2002 002.84  [M+1H S5.7) from the 37 [M+2H]2+, 1 H]2+,  1286.54  e S5.7) from t .78 [M+1H]+,  H]+,  1001.71  e LC‐MS analy 1286.58 [M+3 [M+3H]3+,  96 the LC‐MS an 1001.89 [M+2 [M+2H]2+,  66   ysis of  3H]3+,  65.29    alysis  2H]2+,  68.30 

(25)

Figu of a  579.

5.5 

(1)  (2)  (3)  (4)  (5)  (6)  (7)  (8)  (9)  (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) re S5.19. Mas DCL made fro 51 [M+4H]4+; 

References

Aida, T.; Mattia,  Tu,  Y.;  P 2016, 11 Hoeben, 1491.  Patzke, V Duim, H Bissette, Pross,  A 2016.  Ruiz‐Mir   Kiedrow   Annick V   Bottero,   Kosikova   Sadown   Ajami, D   Dieckma Eur. J. 20   Tjivikua,   Li, T.; Ni   Luther, A ss spectrum o om 1 (1.6 mM observed m/z

 Meijer, E. W E.; Otto, S. N Peng,  F.;  Ada 16, 2023.  ,  F.  J.;  Jonkh V.; von Kiedr .; Otto, S. Be , A. J.; Fletch A.  What  is  lif

razo, K.; Brio wski, G. v. Ang Vidonne, D. P , I.; Huck, J.;  a, T.; Philp, D ik, J. W.; Kos D.; Kamioka,  ann, A.; Ben 011, 17, 468 , T.; Ballester colaou, K. Na A.; Brandsch of 13 (retentio M) and 2 (0.4 m z: 1158.25 [M W.; Stupp, S.  Nat. Nanotec awy,  A.;  Me heijm,  P.;  Me rowski, G. Ar eilstein J. Org her, S. P. Ang ife?:  How  ch ones, C.; de la gew. Chem.  P. Eur. J. Org Kosikova, T.; D. J. Am. Che sikova, T.; Ph S.; Sather, A iken, S.; Lore .  r, P.; Rebek J ature 1994, 3 , R.; Von Kie on time 11.23 mM). Calculat M+2H]2+, 772.3 I. Science 20 chnol. 2015, 1 n,  Y.;  Abdel eijer,  E.  W.;  rkivoc 2007,  g. Chem. 201 gew. Chem. In hemistry  bec a Escosura, A Int. Ed. 1986 g. Chem. 2009 ; Philp, D. J. A em. Soc. 2017 hilp, D. J. Am . C. Heterocy enz, C. D.; D Jr, J. J. Am. C 369, 218.  edrowski, G. N  min in Figure ted m/z: 1158 33 [M+3H]3+, 5 012, 335, 813 10, 111.  mohsen,  L.  Schenning,  5, 293.  17, 13, 1189.  nt. Ed. 2013, comes  biolog A. Chem. Rev 6, 25, 932.  9, 593.  Am. Chem. S 7, 139, 12579 . Chem. Soc.  ycles 2011, 8 Doltsinis, N. L Chem. Soc. 19 Nature 1998 e S5.7) from t 8.02 [M+2H]2+, 579.60 [M+4H 3.  K.;  Wilson,  D A.  P.  Chem. , 52, 12800.  gy;  Oxford  U v. 2013, 114,  Soc. 2016, 13 9.  2017, 139, 1 82, 1203.  L.; von Kiedr 990, 112, 124 8, 396, 245.  the LC‐MS an , 772.35 [M+3 H]4+.  D.  A.  Chem.    Rev.  2005,  University  P  285.  38, 6723.  17565.  rowski, G. Ch 49.    alysis  3H]3+,  Rev.  105,  Press,  hem. 

(26)

(20)  Paul, N.; Joyce, G. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2002, 99, 12733.  (21)  Hayden, E.; Lehman, N. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8424.  (22)  Lincoln, T. A.; Joyce, G. F. Science 2009, 323, 1229. 

(23)  Vaidya,  N.;  Manapat,  M.  L.;  Chen,  I.  A.;  Xulvi‐Brunet,  R.;  Hayden,  E.  J.;  Lehman,  N. 

Nature 2012, 491, 72.  (24)  Szostak, J. W. J. Syst. Chem. 2012, 3, 2.  (25)  Robertson, M. P.; Joyce, G. F. Chem. Biol. 2014, 21, 238.  (26)  Jayathilaka, T. S.; Lehman, N. ChemBioChem 2018, 19, 217.  (27)  Lee, D. H.; Granja, J. R.; Martinez, J. A.; Severin, K.; Ghadiri, M. R. Nature 1996, 382,  525.  (28)  Yao, S.; Ghosh, I.; Zutshi, R.; Chmielewski, J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10559.  (29)  Rubinov, B.; Wagner, N.; Rapaport, H.; Ashkenasy, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48,  6683.  (30)  Nanda, J.; Rubinov, B.; Ivnitski, D.; Mukherjee, R.; Shtelman, E.; Motro, Y.; Miller, Y.;  Wagner, N.; Cohen‐Luria, R.; Ashkenasy, G. Nat. Commun. 2017, 8, 434.  (31)  Colomer, I.; Morrow, S. M.; Fletcher, S. P. Nat. Commun. 2018, 9, 2239.  (32)  Rubinov, B.; Wagner, N.; Matmor, M.; Regev, O.; Ashkenasy, N.; Ashkenasy, G. ACS  Nano 2012, 6, 7893. 

(33)  Corbett,  P.  T.;  Leclaire,  J.;  Vial,  L.;  West,  K.  R.;  Wietor,  J.  L.;  Sanders,  J.  K.;  Otto,  S. 

Chem. Rev. 2006, 106, 3652.  (34)  Lehn, J. M. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 151.  (35)  Cougnon, F. B.; Sanders, J. K. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 2211.  (36)  Li, J.; Nowak, P.; Otto, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9222.  (37)  Mondal, M.; Hirsch, A. K. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2455.  (38)  Carnall, J. M.; Waudby, C. A.; Belenguer, A. M.; Stuart, M. C.; Peyralans, J. J.; Otto, S.  Science 2010, 327, 1502.  (39)  Nowak, P.; Colomb‐Delsuc, M.; Otto, S.; Li, J. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10965.  (40)  Leonetti, G.; Otto, S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2067.  (41)  Altay, Y.; Tezcan, M.; Otto, S. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13612.  (42)  Altay, Y.; Altay, M.; Otto, S. Chem. Eur. J. 2018, 24, 11911.  (43)  Altay, M.; Altay, Y.; Otto, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 10564.  (44)  Lindorff‐Larsen, K.; Piana, S.; Dror, R. O.; Shaw, D. E. Science 2011, 334, 517.  (45)  Hartl, F. U.; Hayer‐Hartl, M. Nat. Struct. Mol. Biol. 2009, 16, 574.  (46)  Dill, K. A.; MacCallum, J. L. Science 2012, 338, 1042.  (47)  Balchin, D.; Hayer‐Hartl, M.; Hartl, F. U. Science 2016, 353, aac4354. 

(48)  Fletcher,  J.  M.;  Harniman,  R.  L.;  Barnes,  F.  R.;  Boyle,  A.  L.;  Collins,  A.;  Mantell,  J.;  Sharp,  T.  H.;  Antognozzi,  M.;  Booth,  P.  J.;  Linden,  N.;  Miles,  M.  J.;  Sessions,  R.  B.;  Verkade, P.; Woolfson, D. N. Science 2013, 340, 595.  (49)  Horne, W. S.; Gellman, S. H. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1399.  (50)  Goodman, C. M.; Choi, S.; Shandler, S.; DeGrado, W. F. Nat. Chem. Biol. 2007, 3, 252.  (51)  Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J., Jr.;  Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381.  (52)  Le Bailly, B. A.; Clayden, J. Chem. Commun. 2016, 52, 4852.  (53)  Zhang, D. W.; Zhao, X.; Hou, J. L.; Li, Z. T. Chem. Rev. 2012, 112, 5271.  (54)  Saraogi, I.; Hamilton, A. D. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1726.  (55)  Hill, D. J.; Mio, M. J.; Prince, R. B.; Hughes, T. S.; Moore, J. S. Chem. Rev. 2001, 101,  3893.  (56)  Berl, V.; Huc, I.; Khoury, R. G.; Krische, M. J.; Lehn, J. M. Nature 2000, 407, 720.  (57)  Nelson, J. C.; Saven, J. G.; Moore, J. S.; Wolynes, P. G. Science 1997, 277, 1793.  (58)  Lokey, R. S.; Iverson, B. L. Nature 1995, 375, 303.  (59)  Nair, R. V.; Vijayadas, K. N.; Roy, A.; Sanjayan, G. J. Eur. J. Org. Chem. 2014, 7763. 

(27)

(60)  Safont‐Sempere, M. M.; Fernandez, G.; Wurthner, F. Chem. Rev. 2011, 111, 5784.  (61)  Horning, D. P.; Joyce, G. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2016, 113, 9786. 

(62)  Malakoutikhah, M.; Peyralans, J. J.; Colomb‐Delsuc, M.; Fanlo‐Virgos, H.; Stuart, M.  C.; Otto, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18406. 

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded

Having  established  the  method  for  the  selective  formation  of  complex  folded  structures 

The approach taken to accessing new synthetic foldamers has until now relied almost exclusively on  design,  followed  by  multi‐step  synthesis.  An 

1   We  know  from  protein  chemistry  that  the  way  in  which  the  twenty  natural  amino  acids  are  inserted  dictates  dynamicity  and  the  arrangement 

In  summary,  we  have  shown  how  self‐replicators  containing  both  amino‐acid 

Wij toonden daar dat, als een systeem van replicatoren onderworpen werd aan een regime waar replicatie in competitie was met de destructie van de replicatoren, simpele en

Thanks to many other group members, Boris, Pim, Guille, Ivana, David, Mathieu and Vittorio, for the nice moments we spent

Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright