PNAS：DNA結構為多年爭論畫上句號
日期：2013-03-04 10:10:37
雙鏈DNA是動態(tài)的分子，其結構會根據不同條件而改變，不過迄今為止DNA在高度拉伸條件下的狀態(tài)還沒有定論。
現(xiàn)在，新加坡國立大學NUS副教授Yan Jie領導的研究團隊，確定了機械力拉伸引起的三種DNA結構。關于機械力拉伸對DNA結構的影響，科學界一直存在著爭議，而這項研究為此提供了明確的答案，為長達十七年的爭論畫上了句號。
DNA結構變化之爭
近些年來，人們通過單分子研究發(fā)現(xiàn)，機械力拉伸不僅會拉長DNA，還會使其結構發(fā)生轉變。對此，人們也提出了一些DNA拉伸的可能結構，主要有以下三種：拉伸下的單鏈DNA、含有平行鏈的DNA起泡結構和新型堿基配對的雙鏈DNA。在近十七年來，圍繞上述結構轉變科學家們展開了熱烈的討論。
為了全面了解機械力拉伸對DNA的影響，新加坡國立大學的研究人員與美國明尼蘇達大學和麻省理工合作，對所有可能的結構轉變進行了深入研究。
三種明確轉變
在這項研究中，研究人員通過控制DNA組成、溫度、拉力和鹽濃度，系統(tǒng)性地研究了機械力拉伸引發(fā)的DNA結構轉變。他們的研究數(shù)據成功展示了三種明顯的DNA結構，并且完全確定了這些結構各自的特性。這項發(fā)表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上的研究，不僅揭示了DNA在拉力下的所有可能結構，也為持續(xù)十七年之久的爭論畫上了句號。
生物學啟示和潛在應用
在細胞的DNA中存在著大量的力學事件，這項新研究為人們帶來了新的啟示，幫助人們進一步了解DNA損傷修復和基因轉錄等關鍵生物學過程中的力學依賴性調節(jié)。
此外，近年來人們以各種DNA結構的熱力學特性為基礎，開發(fā)了許多新型DNA設備。可以想見，這一新發(fā)現(xiàn)也將有助于未來DNA設備的研發(fā)。
下一步，新加坡國立大學的研究人員將進一步深入研究，以解析三種DNA拉伸結構各自的生理學功能。同時他們也將在其他力學條件下，繼續(xù)尋找新的DNA結構。
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