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文档简介

单分子操作技术在核酸研究中的应用薛永来冯喜增侯森(南开大学生命科学学院天津300071)化学通报2005年第8期单分子操作技术的优点能够对单分子局部力进行测量，因而能在单分子水平上研究核酸的弹性性质和机械诱导的结构转变；单分子操作技术避免了从大量实验结果中取平均的需要，因而可以提供更为详细的生物信息。单分子操作技术的原理：是指应用一定的实验仪器和方法,对单个分子进行操作,它包括原子力显微镜技术、光镊技术、单分子荧光光谱技术等。原子力显微镜技术——其目的是为了使非导体也可以采用扫描探针显微镜(SPM)进行观测，其通过探针与被测样品之间的微弱的相互作用力来获得物质表面的形貌。光镊技术——利用激光动量转移产生的辐射压力，从而形成具有梯度力场的光学陷阱，处在陷阱中的微粒受到梯度力场的作用，就被“钳住”。可用于测量生物大分子间微弱的力以及生物大分子的很小位移。单分子光谱技术——是将荧光基团标记在生物大分子上，标记在生物大分子上的荧光基团发生各种特性变化，通过光谱分析等就能够得到有关分子间相互作用、酶活性、反应动力学、构象动力学、分子运动自由度以及在化学和静电环境下活性改变的信息。单分子操作技术在核酸研究中的应用DNA拉伸与扭曲DNA凝聚核酸解链与重新折叠单分子酶学核酸单分子操作研究起始于1992年Smith等对单个DNA分子的弹性测量。一段双链DNA分子的一端连接到玻璃表面上,另一端连接到磁性小球上（DNA分子连接到不同固体表面是通过生物素--链霉抗生物素蛋白、地高辛免疫的特异反应来实现的）；整个体系的组装在溶液中完成,在外加磁力的作用下,DNA被拉伸,借助于显微镜,就能测量到小球的位移。可以得到在不同盐浓度缓冲液中的单个DNA多聚体(48502个碱基对)的力-延伸曲线,并且在这个实验中力最大只增加到10皮牛顿。实验装置一DNA的弹性测量实验装置二DNA的弹性测量两个小球分别连接到DNA分子的两端，一个小球由微吸液管控制，另外一个小球由光镊子控制；移动微吸液管，两小球之间的距离变大，DNA分子被拉伸，因此得到力-延伸曲线。实验装置三DNA的弹性测量利用一根光纤作为力传感器，DNA分子一端连接在光纤上，另外一端连接在小球上，小球通过吸力作用被固定在一个微吸液管上；

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