一組致力于在分子水平研究生物系統(tǒng)的科學(xué)家提出了一種新的綜合研究技術(shù),利用這種技術(shù)能更好地監(jiān)測霍利迪交叉的動態(tài)特性,,了解DNA如何進行自我修復(fù),,這將使研究家族遺傳疾病治療技術(shù)向前邁出重要一步。該研究方法由美國伊利諾斯大學(xué)首席研究員泰克吉普.哈和他的同事提出,,發(fā)表在近期出版的美國《科學(xué)》雜志上,。
霍利迪交叉是一種四股DNA結(jié)構(gòu),形成于受損DNA修復(fù)的同源重組過程中,。1964年,,遺傳學(xué)家羅賓.霍利迪提出了DNA股交換模型,用以解釋發(fā)現(xiàn)于酵母菌的遺傳信息交換,。由此,,這種DNA結(jié)構(gòu)便被命名為霍利迪交叉。為了更好地理解交叉理論中蛋白的作用機理和功能,,研究人員需要一種新方法來研究霍利迪交叉本身的結(jié)構(gòu)特征和動力學(xué)特性,。
這種綜合研究技術(shù)結(jié)合了光阱控制力和單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移的精密測量性能。利用這種技術(shù),,研究人員首先將兩種(紅色和綠色)染料分子粘合在一起,,然后用激光將綠色染料分子激活。激活的部分能量從綠色染料分子轉(zhuǎn)移到了紅色染料分子上,,轉(zhuǎn)移的多少取決于兩種染料分子間的距離,,兩種染料熒光強度的變化率就表明了兩種染料分子的相對運動。于是,,通過監(jiān)測這兩種染料的亮度,,研究人員就能確定分子的運動。而光阱則像一把鑷子那樣拉住分子,,利用光阱力,,聚焦的激光束就可以鎖住粘附在分子末端的微球體。
這種單分子觀測方法使得在單個分子水平上研究動力學(xué)相互作用成為可能,。而之前像X射線晶體分析法和核磁共振等技術(shù),,雖提供了生物分子的大量結(jié)構(gòu)細節(jié),但這些數(shù)據(jù)受到靜態(tài)觀測的局限,。新的綜合方法具有可追蹤實時發(fā)生的生物過程的能力,,改變了科學(xué)家的觀測方式,將有助于科學(xué)家最終了解生命體復(fù)雜的動力學(xué)機制,。