發(fā)布日期：2018-05-09
據(jù)美國麻省理工學(xué)院（MIT）官網(wǎng)近日消息稱，MIT科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)一種生物機制能控制DNA分子扭結(jié)，其證明同一個DNA分子上的扭結(jié)，可以從靜止轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿訝顟B(tài)。該成果將能提高基因測序技術(shù)的精確性。
DNA作為經(jīng)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(jié)的“特性”。這種DNA扭結(jié)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(jié)。而MIT團隊此次提出了一種新方法，可解開細胞外DNA的扭結(jié)。
該研究領(lǐng)導(dǎo)者、MIT化學(xué)家帕特里克·多伊勒及其團隊，長期以來致力于高分子扭結(jié)的物理學(xué)研究。DNA在顯微鏡下比較容易觀察，本身特性使其容易打結(jié)，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(shù)，以及對DNA扭結(jié)進行成像觀察，首次發(fā)現(xiàn)了一種生物機制，其能決定DNA扭結(jié)在核酸鏈上的移動或靜止?fàn)顟B(tài)。
帕特里克·多伊勒表示，高分子物理學(xué)家們曾推測這些扭結(jié)可以固定住，卻沒有好的模型系統(tǒng)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(jié)，可以從靜止轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿訝顟B(tài)。一旦改變環(huán)境，扭結(jié)就停下來；同理，也可以讓靜止的扭結(jié)重新動起來。
這一發(fā)現(xiàn)提供了解開DNA扭結(jié)的希望，不僅可以幫助研究者們提高基因測序技術(shù)的精確性，還能促進DNA扭結(jié)的形成，減慢DNA分子通過測序系統(tǒng)時的速度，從而提升測序技術(shù)的能力。
美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分?？茖W(xué)家德米特里提·馬卡洛夫表示，這項實驗首次證明了DNA扭結(jié)就像日常中的繩結(jié)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(fā)，而此前人們一直仍對該現(xiàn)象缺乏足夠了解。
總編輯圈點
生命是糾結(jié)的。生物學(xué)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(xué)家，才能講清楚這種最小繩結(jié)的形態(tài)和運動方式，并且?guī)椭覀兏玫赜^察DNA。這再次證明化學(xué)與生物學(xué)的難解之緣。
來源：科技日報
