日本东京大学科研人员研制出可操作长链dna双螺旋结构的微型装置,并开发出研究遗传物质的新方法。相关科研结果刊登在近期出版的《芯片试验室》杂志上。
中国国际模具网 医学界早已掌握了确定遗传疾病和其他基因病原的方法,但长期以来在人工操作dna双螺旋结构方面并没有取得大的进展。原因在于,长度从几微米到几厘米,直径却只有2纳米的dna双螺旋具有环状结构,基因编码
信息被隐藏其内。为了解决上述问题,研究人员利用酶将dna分解成碎段。但这种方法因可能导致基因之间的连续性及重要数据大量丢失,而未取得成功。
中国国际模具网 虽然dna双螺旋非常脆,一不小心就会断裂,但是本世纪初科研人员还是利用光学“陷阱方法”成功地将dna拉伸开来,但这种方法只适合小分子。日本科学家在上述方法的基础上,利用激光将dna双螺旋挂在了微型挂扣上,之后缠绕在2个微型卷轴上,成功地研制出了操作长链dna的方法。
中国国际模具网 研究人员认为,当dna分子展开时,在三维空间确定需要进行研究的基因比较容易,在这种状态下从dna双螺旋上读取信息也很容易,就像在胶卷上看照片一样。
中国国际模具网 具体的
技术工艺是:建立电动缠绕机后,对dna双螺旋进行拉伸,其中每一个的长度不超过2微米,并使用高灵敏摄像机和荧光谱仪监控微型装置和dna双螺旋线的转动;再用激光钳将专门建立的微型挂扣固定成字母“z”型;然后将“z”型微型挂扣与下个dna双螺旋连接起来。由于微型挂扣的终端是箭形结构,dna双螺旋线不易断裂,研究人员就可以将dna双螺旋向任何方向转动。接下来,利用激光束将dna双螺旋转动缠绕在微型卷轴上。这样,dna双螺旋便可以与微型卷轴一起向任何方向转动。
中国国际模具网 以前的研究发现,dna双螺旋线的断裂一般发生在以下情况中:作用在其上的力介于100微微牛顿到300微微牛顿之间。而在这个系统中,外力不超过25微微牛顿。
中国国际模具网 研究人员介绍说,该装置可以操作一个长度达百万个碱基对的dna分子,而且由于完全采用机械方法,不需要对被研究的dna双螺旋进行任何化学转化。
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