关联荧光显微镜、光镊与磁镊研究DNA等单根手性生物聚合物
生物物理
2024-03-06 v3 生物大分子
摘要
生物聚合物拓扑结构对于决定细胞环境内的相互作用至关重要，以DNA为例，其对机械扰动的响应与其生化性质对其细胞功能同样重要。手性生物聚合物的动态结构表现出对延伸和扭转的复杂依赖性，然而由于在关联力、扭矩和空间定位信息方面的技术限制，人们对生理性扭转和拉伸下结构基序涌现的物理机制知之甚少。我们提出了COMBI-Tweez（组合光学与磁性生物分子镊子），这是一种变革性工具，通过整合光镊、时间分辨电磁镊和荧光显微镜克服了这些挑战，并在单根DNA分子上进行了演示，能够可控地形成并可视化包括螺旋扭结在内的高级结构基序。该技术与前沿的分子动力学模拟相结合，为与DNA细胞过程相关的复杂动态结构提供了定量见解，并可适用于研究一系列丝状生物聚合物。
引用
@article{arxiv.2401.10087,
title = {Correlating fluorescence microscopy, optical and magnetic tweezers to study single chiral biopolymers such as DNA},
author = {Jack W Shepherd and Sebastien Guilbaud and Zhaokun Zhou and Jamieson Howard and Matthew Burman and Charley Schaefer and Adam Kerrigan and Clare Steele-King and Agnes Noy and Mark C Leake},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.10087},
year = {2024}
}