通过DNA链的机械性能来研究DNA损伤
众所周知,紫外线照射会损伤DNA,削弱其复制自己和与蛋白质相互作用的能力,并通常导致皮肤癌的发生。但是,人们对于在紫外线照射下的DNA链的弹性变化了解得不多。现在,美国Duke大学的科学家们发展出一种技术,能够测量在紫外线照射下的DNA机械性能的改变。他们的结果发表在最新的《Small》上。

科学小组的首席科学家Piotr  Marszalek和他的同事们使用一台原子力显微镜测量了病毒DNA在紫外光下双螺旋的拆开过程。他们使用原子力显微镜的扫描针尖来拉伸DNA分子并测量因此产生的力的大小。

这些拉伸-放开的测量能够精确地测定DNA链的弹性改变。结果表明,在紫外线的照射下,病毒DNA的弹性随着紫外线照射剂量的增大产生显著的变化。DNA的力学曲线的特征在于一个平台部分。这个特征平台的宽度随着紫外线的照射急剧地减小。

紫外线能够导致DNA与核苷酸链产生交联,同时也会使相邻的链连在一起,从而产生DNA损伤。这种交联导致的微小的结构改变能够深深地改变DNA识别分子的能力,从而完全破坏其复制自己和与转录合成蛋白质的能力。

这个小组的科学家们还研究了合成的DNA以确定紫外线造成的影响范围。他们的结论是:在紫外线下的病毒DNA的力学性质决定于在局部区域由于大量的交联形成而导致的DNA双螺旋的伸直。

Marszalek说:“这是人们第一次把DNA的微机械性能与DNA损伤联系在一起。”他相信这种方法将能够应用于DNA诊断中。
 

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摘要
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交联 双螺旋 紫外线
 
 
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