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确定 DNA 和 RNA 变形的通用机制

DNA 和 RNA 是核酸的两种主要类型,也是生命的组成部分,很容易受到环境刺激,导致它们变形、弯曲或扭曲。这些变形可以显着影响基因调控和蛋白质功能,但使用传统技术极难测量。最近,由香港城市大学(城大)物理学家领导的研究小组 准确测量了盐、温度变化和拉伸力引起的核酸变化。他们的发现有助于揭示 DNA 和 RNA 潜在的普遍变形机制。

虽然 DNA 和 RNA 变形具有重要的生物学意义,但由于精确测量核酸变形的挑战以及核酸相互作用的复杂性,我们对它们的理解有限。为了克服这两个问题,由香港城市大学和武汉大学科学家领导的研究小组采用实验、模拟和理论相结合的方法来研究DNA和RNA变形的普遍性。

这项研究的成功在于一种精确的测量工具,称为磁力镊子(MT)。这是生物物理学和分子生物学中用于研究 DNA、RNA 和蛋白质等生物分子的机械特性的强大实验技术。在磁镊实验中,将一个微小的磁珠附着在感兴趣的分子上,并施加磁场来操纵磁珠的位置。

通过实验,研究小组量化了DNA扭曲直径耦合常数和RNA扭曲凹槽耦合常数,并应用耦合常数来解释DNA和RNA的变形。通过将这些发现与模拟、理论和其他先前的研究结果相结合,研究小组发现盐、温度变化和拉伸力引起的DNA和RNA变形机制是由两种常见的途径驱动的:DNA的扭转直径耦合和扭转凹槽RNA 偶联。

他们的发现表明,核酸变形的物理原理是普遍的,可以应用于不同类型的核酸和环境刺激。

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