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DNA的双螺旋形状的解释

Published on July 13, 2007 at 1:40 PM · No Comments

已发现的研究人员在杜克大学 Pratt工程学院的科学家给其著名的双螺旋形状DNA的物理力量的认识,一个缺少的环节。

“DNA的稳定性是如此的基本生活,重要的是要了解各方面的因素,说:”皮奥特尔奥Marszalek,在杜克大学的机械工程和材料科学教授。 “如果你想创建精确的DNA模型来研究它与蛋白质或药物的相互作用,例如,你需要了解分子的基本物理,对于这一点,你需要坚实的力量,稳定的DNA测量。”

Marszalek的研究小组在“物理评论快报”7月5日在线出版的一份研究报告,报告的DNA单链内的势力首次直接测量,对对方周围的风,以形成完整的双链分子。这项工作是由国家科学基金会和国立卫生研究院的支持。

每个DNA链,包括糖和磷酸盐的“脊梁”四大基地之一,它的基因序列进行编码。在个别股的相互作用的力量,主要是从堆放基地之间的化学吸引。但双链DNA的完整性取决于基本单位之间的堆叠一起的双螺旋结构的长度和力量,形成扭曲的梯子的梯级之间的互补碱基配对的力量。

早先的研究都集中在反对基地之间的化学键分子“两股”解压缩“测量自己的实力,更多的关注,Marszalek说。完整的DNA的研究,使研究人员很难单独从配对部队的堆放。

要获得解决,在新的研究问题,杜克大学研究小组利用原子力显微镜(AFM)来捕获“机械指纹”的基地在DNA链之间的吸引力。分子的糖和磷酸骨干内的债券发行维持不变,因此,只有对未成年人的影响力测量,Marszalek说。

他们拽上,一端拴黄金的个人股,测量力的变化,他们把。 AFM技术允许在单个分子的力量进行精确测量一个微微牛顿 - 牛顿万亿。规模感,一瓶两升的苏打力约20牛顿的重力,Marszalek。

他们捕获的范围内堆放通过测量两种类型的合成DNA链的力量:一些只基胸腺嘧啶,这是众所周知的堆叠单位之间的吸引力最弱的,和一些只有基腺嘌呤,已知有最强的堆码力。由于化学部队的差异,单链DNA的两种类型采取不同的结构,Marszalek说。在一个相当正规的方式腺嘌呤的线圈的单链,形成了自己的螺旋,而胸腺嘧啶链上更随机的形状。

纯的腺嘌呤链的弹性甚至比预期的更复杂的形式展出,研究人员报告。他们拉伸腺嘌呤链,增加力量,研究人员指出两地,在23和113微微牛顿 - 在他们的测量结果趋​​于平缓。

“这些高原反映的螺旋线的断裂和开展,”Marszalek解释。基地打破之间没有债券,胸腺嘧啶链“显示扩展阻力小,没有高原。

已知的单链DNA分子结构的基础上,他们期望看到只有这样一个平台,作为堆叠的力量切断了。他说,究竟是什么在分子水平上每两个高原发生的事情将会继续调查的主题。

http://www.duke.edu/