研究人員已經(jīng)確定了一種測(cè)量DNA扭轉(zhuǎn)剛度的新方法

康奈爾大學(xué)的研究人員已經(jīng)確定了一種測(cè)量 DNA 扭轉(zhuǎn)剛度的新方法——螺旋在扭曲時(shí)提供的阻力有多大——這些信息可能會(huì)揭示細(xì)胞的工作原理。

了解 DNA 至關(guān)重要：它存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞工作方式的信息，并且越來(lái)越多地用于納米和生物技術(shù)應(yīng)用。DNA 研究人員的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是 DNA 的螺旋性質(zhì)在 DNA 發(fā)生的過(guò)程中扮演什么角色。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)蛋白沿著 DNA 向前移動(dòng)時(shí)，它必須扭曲或旋轉(zhuǎn) DNA，因此對(duì)抗 DNA 的扭轉(zhuǎn)阻力。(這些馬達(dá)可以在沿著 DNA 移動(dòng)時(shí)進(jìn)行基因表達(dá)或 DNA 復(fù)制。)如果馬達(dá)蛋白遇到太多阻力，它可能會(huì)停止。雖然科學(xué)家們知道 DNA 扭轉(zhuǎn)剛度在 DNA 的基本過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量扭轉(zhuǎn)剛度非常困難。

在 7 月 7 日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上的“擴(kuò)展和 Plectonemic DNA 的扭轉(zhuǎn)剛度”中，研究人員報(bào)告了一種測(cè)量 DNA 扭轉(zhuǎn)剛度的新方法，該方法通過(guò)測(cè)量 DNA 端到端距離為保持不變。

“我們想出了一個(gè)非常聰明的技巧來(lái)測(cè)量 DNA 的扭轉(zhuǎn)剛度，”資深作者、藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院物理系詹姆斯吉爾伯特懷特物理科學(xué)杰出教授、霍華德研究人員米歇爾王說(shuō)。休斯醫(yī)學(xué)研究所。

“直覺上，DNA 似乎在極低的力下會(huì)變得非常容易扭曲，”王說(shuō)。“事實(shí)上，很多人都做出了這個(gè)假設(shè)。我們發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)上還是理論上，情況并非如此。”

第一作者為原子與固體物理實(shí)驗(yàn)室博士后高翔。

該技術(shù)還為研究 DNA 中扭曲誘導(dǎo)的相變及其生物學(xué)意義提供了新的機(jī)會(huì)。“許多同事對(duì)我說(shuō)，他們對(duì)這一發(fā)現(xiàn)感到非常興奮，因?yàn)樗鼘?duì)體內(nèi) DNA 過(guò)程具有廣泛的影響，”王說(shuō)。

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