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科母性本能学家首次制作展示“舞动的脱氧核糖核酸”螺旋的视频

生物 2022-09-27 00:03:15

约克大学 该小组研究了脱氧核糖核酸微环,这是一种特殊的结构,因为分子的两端连接在一起形成一个环

学分:约克大学 约克郡大学的研究人员制作了视频,让我们第一次看到细胞内的小圈脱氧核糖核酸是如何采取类似舞蹈的动作的

由约克大学、谢菲尔德大学和利兹大学的科学家团队开发的这段视频是基于迄今为止捕捉到的单个DNA分子的最高分辨率图像

它们以前所未有的细节展示了当脱氧核糖核酸被塞进细胞时,它所承受的压力和张力是如何改变其形状的

显微镜检查 以前,科学家只能通过只能拍摄静态图像的显微镜来观察脱氧核糖核酸

但是现在约克郡团队已经将先进的原子力显微镜和超级计算机模拟技术结合起来,制作出扭曲的脱氧核糖核酸分子的视频

这些图像如此详细,以至于可以看到脱氧核糖核酸标志性的双螺旋结构,但结合模拟,研究人员能够看到脱氧核糖核酸中每个原子的位置以及它是如何扭曲和扭曲的

每个人体细胞都含有两米长的DNA

为了让这种脱氧核糖核酸适合我们的细胞,它已经进化成扭曲、转动和盘绕

这意味着基因组中到处都是不规则的脱氧核糖核酸,形成扭曲的结构,这种结构比松弛的结构表现出更动态的行为

该小组研究了脱氧核糖核酸微环,这是一种特殊的结构,因为分子的两端连接在一起形成一个环

这个环使研究人员能够给脱氧核糖核酸微环一个额外的扭曲,使脱氧核糖核酸舞蹈更有力

学分:约克大学 动态的 当研究人员在没有任何扭曲的情况下对松弛的脱氧核糖核酸进行成像时,他们发现它的作用很小

然而,当他们给脱氧核糖核酸一个额外的扭曲时,它突然变得更加动态,可以看到它采用了一些非常奇特的形状

这些奇异的舞蹈动作被发现是找到脱氧核糖核酸结合伙伴的关键,因为当它们采用更大范围的形状时,更多种类的其他分子会发现它有吸引力

斯坦福大学以前的研究检测了细胞中的脱氧核糖核酸微环,表明它们是健康和衰老的潜在指标,可能是疾病的早期标志

由于脱氧核糖核酸微环可以扭曲和弯曲,它们也可以变得非常紧凑

能够如此详细地研究脱氧核糖核酸,可以利用扭曲和压缩的脱氧核糖核酸圈如何挤入细胞,加速新基因疗法的发展

医生

艾格尼丝·诺伊(Agnes Noy),EPSRC早期职业研究员,约克大学物理系讲师,在研究中进行了理论建模,她说:“计算机模拟和显微镜图像非常一致,它们提高了实验的分辨率,使我们能够跟踪脱氧核糖核酸双螺旋的每个原子是如何跳舞的

" 脱氧核糖核酸微环的可视化

学分:利兹大学 挑战性的 医生

拍摄这段视频的谢菲尔德大学高分子与软物质讲师爱丽丝·皮恩说:“眼见为实,但是对于像脱氧核糖核酸这样小的东西,看到整个脱氧核糖核酸分子的螺旋结构是极其困难的

我们开发的视频使我们能够观察到前所未有的细节水平的脱氧核糖核酸扭曲

" 美国德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的林恩·泽基耶德里奇教授

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研究中使用的脱氧核糖核酸微环是谁制造的

皮恩和她的同事为我们超螺旋微环设计的新原子力显微镜结构非常令人兴奋,因为它们以惊人的细节展示了它们是如何起皱、起泡、扭结、变性和形状奇特,我们希望有一天能够控制它们

" 医生

领导这项研究的利兹大学物理和天文学院副教授萨拉·哈里斯说:“物理定律不仅适用于亚原子粒子和星系,也同样适用于微小的环状DNA

我们可以使用超级计算机来理解扭曲的DNA的物理

这将有助于像泽基耶德里奇教授这样的研究人员为未来的治疗设计定制的微型电路

"

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