zui近的一項(xiàng)研究表明，固態(tài)納米孔可以檢測(cè)轉(zhuǎn)錄因子與DNA之間的相互作用。因?yàn)檗D(zhuǎn)錄因子是基因表達(dá)的主要調(diào)控因子，這一研究結(jié)果可能有廣泛的研究和臨床意義。
根據(jù)這項(xiàng)研究介紹，單分子生物傳感器可以快速檢測(cè)和表征轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合。調(diào)查結(jié)果表明，這些傳感器，稱(chēng)為固態(tài)納米孔，有望為基因調(diào)控提供新的見(jiàn)解，并幫助科學(xué)家開(kāi)發(fā)出治療細(xì)胞異常的新療法。
研究人員指出：“用納米孔掃描一個(gè)長(zhǎng)的DNA分子，就像是通過(guò)你的手滑動(dòng)一串珠子。在這個(gè)比喻中，我們可以大致感受到，珠子在哪里，它有多大，以及它是否在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)系在一起，或是否可以沿繩子滑動(dòng)。這種直接的感知方式給我們提供了關(guān)于蛋白質(zhì)如何結(jié)合DNA的很多不同信息。
為了表征帶電荷的生物大分子，如DNA、RNA或蛋白質(zhì)，Meller的研究小組，將納米孔安裝在一個(gè)流動(dòng)的細(xì)胞中，分離成兩室，填充有電解質(zhì)。用電極，他們應(yīng)用兩個(gè)隔室之間的電壓差，從而導(dǎo)致離子電流通過(guò)納米孔，這帶領(lǐng)聚合物進(jìn)入納米孔。隨著每個(gè)生物大分子通過(guò)，它會(huì)展開(kāi)并暫時(shí)阻止離子電流。當(dāng)分子通過(guò)固態(tài)納米孔時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)離子電流和力，該研究團(tuán)隊(duì)可以研究涉及到DNA、RNA和蛋白質(zhì)的許多不同現(xiàn)象。
研究人員用他們的固態(tài)納米孔平臺(tái)，通過(guò)分析電流阻塞分段和穿過(guò)納米孔的持續(xù)時(shí)間，來(lái)檢測(cè)結(jié)合DNA的單個(gè)zif268轉(zhuǎn)錄因子。進(jìn)一步的電流堵塞模式分析，可讓他們檢測(cè)和區(qū)分zif268在DNA上的特異性和非特異性結(jié)合構(gòu)象。
研究人員說(shuō)：“轉(zhuǎn)錄因子非特異性地結(jié)合DNA，作為尋找其特定結(jié)合位點(diǎn)的一部分。因?yàn)檫@種非特異性結(jié)合一般是很弱的，而且是短暫的，我們很難用現(xiàn)有的方法來(lái)描述。所以，用納米孔看到非特異性結(jié)合，確實(shí)顯示了我們這項(xiàng)技術(shù)的靈敏度。"
根據(jù)研究人員介紹，研究轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的大多數(shù)方法，是批量的或間接的技術(shù)，只能檢測(cè)蛋白質(zhì)與DNA相互作用的有限方面。研究人員說(shuō)：“納米孔技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于它的簡(jiǎn)單、直接，能夠探測(cè)單個(gè)DNA-轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物。這可能是現(xiàn)有許多技術(shù)一個(gè)充滿(mǎn)吸引力的替代物，它開(kāi)辟了未來(lái)研究的許多可能性。"
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