拉伸DNA显示出其弹性


由MacGregor Campbell YOGA球迷注意 DNA可以延伸到其长度的近两倍而不会破裂这一发现有助于开发抗癌药物它还指出了生命蓝图中更平凡的角色,作为校准测量最小力的机器的参考材料尽管它非常重要,但仍然有很多我们不了解DNA一个突出的难题涉及它的弹性与许多聚合物一样,扭曲分子在初始的小力下容易拉伸,但随着力的增加逐渐变得更难拉伸然而,在65皮牛顿时,DNA突然松动,再次变得容易拉伸,直到它达到其原始长度的约170%这种突然转变的原因一直是个谜 “你会觉得很容易回答'伸展它时DNA会发生什么变化',”马萨诸塞州波士顿东北大学的生物物理学家Mark Williams说,他没有参与这项工作 “但这是人们多年来一直争论的问题你不能只是拍摄结构图片“一个选择是增加的长度来自解开DNA的双螺旋,留下一个看起来更像梯子而不是螺旋楼梯的直线结构但是,从未观察到这种结构一个竞争性的解释说,当施加足够的力时,成对股线之间的一些结合分开,导致股线失去其双螺旋结构并且容易伸展(见图表)在2009年,使用仅与两条链结合在一起的DNA区段结合的染料的实验有利于此选项在实验中,分离的区域似乎只出现在股线中的切口附近,这表明股线之间的结合可能不会仅在力的作用下破裂,而是需要初始撕裂现在美国国家标准与技术研究院的Thomas Perkins和科罗拉多大学的Hern Paik都在博尔德展示了情况并非如此在检查了一段DNA没有刻痕或撕裂之后,它们将一端连接到稳定的表面,另一端连接到可以用激光推动的微小珠子激活激光使珠子移动,逐渐加大DNA上的力,这在65皮牛顿时过度拉伸他们用一根和两根刻痕的股线重复了实验,结果发现DNA在65皮牛顿时仍然过度拉伸他们得出结论,过度拉伸不需要刻痕,因此该现象必须是由于力引起的两股之间的键断裂,导致螺旋伸长(Journal of the American Chemical Society,DOI:10.1021 / ja108952v) 如果进一步的测试证实这一点,DNA可以找到新的用途它突然转向弹性意味着高灵敏度的仪器,如原子力显微镜,可以通过拉扯DNA并准确记录它是否过度伸展来进行校准威廉姆斯表示,了解DNA在断裂前可以伸展多远,
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