Новости химической науки > Метод для определения слабых ММВ в клетке

В макромире мы вполне можем пренебрегать давлением пера на поверхность стола, в особенности, если рядом с пером лежит пудовая гиря.

Однако на уровне клеточного микромира многие биохимические события зависят, в том числе, и от слабых межмолекулярных взаимодействий (ММВ). Однако из-за слабого значения таких ММВ (сила взаимодействия таких межмолекулярных взаимодействий может составлять доли пиконьютона) их тяжело обнаруживать и изучать.

Теперь изменения в состоянии биологических молекул, вызванном слабыми ММВ, могут быть измерены с помощью новой методики. Это орудие позволит ученым глубже изучить процессы, для которых слабые ММВ выполняют регулирующую функцию, как, например, синтез ДНК и функционирование ионных каналов.

Тэкжип Ха (Taekjip Ha), биофизик из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, руководитель проекта, отмечает, что на клеточном уровне слабые ММВ часто значат больше, чем сильные ковалентные или ион-ионные.

Комбинированный метод: молекулы ДНК (цилиндры), меченные флуоресцентными красителями (красные и зеленые точки), прикрепленные к линкеру (черный) связаны со сферой (голубая сфера), на которой сфокусирован лазерный луч. При приложении силы к линкеру ДНК может принимать две конформации, которые детектируются по флуоресцентному сигналу. (Рисунок: Science ©2007)

Новая методика является комбинацией флуоресцентной спектроскопии и метода оптических щипцов (optical tweezers), в котором лазерный луч используется для улавливания и манипуляции объектами. Исследователи использовали оптические щипцы для приложения слабой силы к флуоресцентно-меченному объекту и определили влияние приложенной к объекту силы на форму объекта с помощью флуоресцентных сигналов.

Ха использовал методику изучения влияния слабых ММВ на фрагмент структуры ДНК (Holliday junction), участвующий в рекомбинации ДНК. Были обнаружены существенные изменения в строении ДНК даже при приложении силы 0.5 пН. Конформационные изменения, вызываемые силами такого порядка, не могут быть исследованы традиционными методами, останавливающимися на силах порядка 10 пН и выше.

Источник: Science 2007, 318, 279

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология, #нанотехнологии, #физическая химия, #химия поверхности