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DNA打結怎辦? 一種生物機制能解

IDC評述網(idcps.com)05月09日報道:據美國麻省理工學院(MIT)官網近日消息稱,MIT科學家首次發現一種生物機制能控制DNA分子扭結,其證明同一個DNA分子上的扭結,可以從靜止轉變為移動狀態。該成果將能提高基因測序技術的精確性。DNA作為經典的多聚長鏈分子,和自然界一切又長又細的物品一樣, 具有自我成結的“特性”。

這種DNA扭結也存在于活細胞中,但細胞也自帶特異性的拓撲酶可以“解開”這種打結。而MIT團隊此次提出了一種新方法,可解開細胞外DNA的扭結。

該研究領導者、MIT化學家帕特里克·多伊勒及其團隊,長期以來致力于高分子扭結的物理學研究。DNA在顯微鏡下比較容易觀察,本身特性使其容易打結,于是成了他們的重要研究對象。此次,團隊借助特別的DNA分子伸展技術,以及對DNA扭結進行成像觀察,首次發現了一種生物機制,其能決定DNA扭結在核酸鏈上的移動或靜止狀態。

帕特里克·多伊勒表示,高分子物理學家們曾推測這些扭結可以固定住,卻沒有好的模型系統來驗證這一點。而這一次,他們證明了同一個DNA分子上的扭結,可以從靜止轉變為移動狀態。一旦改變環境,扭結就停下來;同理,也可以讓靜止的扭結重新動起來。

這一發現提供了解開DNA扭結的希望,不僅可以幫助研究者們提高基因測序技術的精確性,還能促進DNA扭結的形成,減慢DNA分子通過測序系統時的速度,從而提升測序技術的能力。

美國德克薩斯大學奧斯汀分校科學家德米特里提·馬卡洛夫表示,這項實驗首次證明了DNA扭結就像日常中的繩結一樣,可以在張力下被固定。同時,該實驗為研究分子水平的摩擦力提供了重要啟發,而此前人們一直仍對該現象缺乏足夠了解。

總編輯圈點

生命是糾結的。生物學家早就知道,像所有繩鏈一樣,DNA也會纏繞成難解的疙瘩。但只有專門研究它的化學家,才能講清楚這種最小繩結的形態和運動方式,并且幫助我們更好地觀察DNA。這再次證明化學與生物學的難解之緣。

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