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DNA微圓環的這些奇特舞蹈動作是DNA找到結合伴侶(lv) 的關(guan) 鍵。圖源：《自然·通訊》
科技日報記者 馮(feng) 衛東(dong)
據《自然·通訊》日前報道，英國研究人員拍攝了有史以來最高分辨率的單個(ge) DNA（脫氧核糖核酸）分子圖像，揭示了DNA在細胞內(nei) 塞滿並扭曲時可能具有令人驚訝的活性。這項新研究或有助於(yu) 加速新基因療法的發展。
科學家以前使用顯微鏡觀察DNA及其扭曲的梯狀構型，但這些僅(jin) 限於(yu) 分子的靜態視野。科學家無法看到的是，強烈的DNA卷曲如何影響其雙螺旋結構。通過將原子力顯微鏡與(yu) 分子動力學計算機模擬相結合，英國謝菲爾德大學、利茲(zi) 大學和約克大學組成的聯合研究小組繪製和觀察了DNA單鏈中每個(ge) 單個(ge) 原子的運動和位置。研究人員拍攝的視頻以前所未有的細節展示了當DNA擠在細胞內(nei) 部時，施加於(yu) 其上的應力和應變如何改變其形狀。
每個(ge) 人類細胞都含有兩(liang) 米長的DNA，為(wei) 了適應我們(men) 的細胞，它已經進化為(wei) 扭曲、轉動和卷曲結構。這意味著環狀DNA在基因組中無處不在，其扭曲結構與(yu) 對應的鬆弛結構相比顯示出更多的動態行為(wei) 。
研究小組研究了DNA微圓環，該分子的兩(liang) 端連接在一起形成一個(ge) 環。處於(yu) 鬆弛位置（即無扭曲）的DNA微圓環的顯微圖像顯示出很少的運動，當給DNA加倍的扭曲時，它突然變得更加動態，可以看出其采用了一些非常奇特的“舞蹈”動作。這些動態的行為(wei) 可能會(hui) 在幫助DNA找到結合伴侶(lv) 並促進生長方麵起到重要的作用。
以前的研究表明，DNA微圓環是健康和衰老的潛在指標，並且可以作為(wei) 疾病的早期標記。由於(yu) DNA微圓環可以扭曲和彎曲，因此它們(men) 也可以變得非常緊湊。研究人員表示，能夠如此詳細地研究扭曲和緊縮的DNA微圓環如何擠入細胞，或將導致開發出全新的醫學幹預措施，包括改進基於(yu) DNA的診斷和治療方法。
總編輯圈點
上世紀50年代，沃森和克裏克合作發現DNA雙螺旋結構的分子模型，該研究成果標誌著分子生物學的誕生，因此也被譽為(wei) 20世紀以來生物學領域最偉(wei) 大的發現之一。此後幾十年中，對於(yu) DNA分子的研究日益深入，分子遺傳(chuan) 學、分子免疫學等細分領域逐漸發展起來。最新研究對DNA分子的認知又深入推進一步，使科學家可以憑借更高的分辨率了解DNA的神奇特性。
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