单分子力谱定量解析泛素修饰对基因调控研究的新进展

人类基因组包含大约31.6亿个DNA碱基对,线性DNA分子作为庞大遗传信息的载体一般都比较长(人类一条染色体的DNA长度约为2米),生命通过组蛋白将DNA分子有序组织压缩形成微米级别的染色质存储到细胞核中。核小体是染色质的结构和功能的最基本单元,其中DNA缠绕在组蛋白巴聚体周围约两圈,完成对DNA的第一次组装压缩。为了读取基因密码,染色质中的DNA需要时刻从组蛋白八聚体上解离,信息读取完毕后DNA快速正确地结合组蛋白八聚体恢复染色质结构。因此染色质结构高度动态的开合是细胞核内染色质的主旋律。为了保证精确的读取基因密码,动态调控染色质结构,生命进化出了纷繁复杂的调控方式,比如DNA甲基化修饰,组蛋白甲基化、乙酰化、泛素化等修饰,组蛋白变体,各种染色质伴侣,多种染色质重塑因子。如何定量地描述这些调控因素对染色质的影响,是人们正确认识基因转录机理的关键所在。单分子力谱技术是精确操控生物大分子,在单分子水平上跟踪生物大分子动态结构和......阅读全文

单分子力谱研究揭示染色质纤维的关键中间态结构

  单分子技术是研究生物分子机器动态结构和功能的重要手段。中国科学院物理研究所软物质物理重点实验室从2002年开始逐步建立起以磁镊和荧光光谱为主的单分子研究体系,在DNA凝聚(JACS 2006,PRL 2012)、DNA与抗癌药物作用(NAR 2009, PRE 2015)、端粒四联体DNA折叠(

单分子力谱定量解析泛素修饰对基因调控研究获进展

  人类基因组包含大约31.6亿个DNA碱基对,线性DNA分子作为庞大遗传信息的载体一般都比较长(人类一条染色体的DNA长度约为2米),生命通过组蛋白将DNA分子有序组织压缩形成微米级别的染色质存储到细胞核中。核小体是染色质的结构和功能的最基本单元,其中DNA缠绕在组蛋白巴聚体周围约两圈,完成对DN

物理所SM1组基于单分子力谱技术解析泛素修饰对基因调控

  人类基因组包含大约31.6亿个DNA碱基对,线性DNA分子作为庞大遗传信息的载体一般都比较长(人类一条染色体的DNA长度约为2米),生命通过组蛋白将DNA分子有序组织压缩形成微米级别的染色质存储到细胞核中。核小体是染色质的结构和功能的最基本单元,其中DNA缠绕在组蛋白巴聚体周围约两圈,完成对DN

单分子力谱定量解析泛素修饰对基因调控研究的新进展

  人类基因组包含大约31.6亿个DNA碱基对,线性DNA分子作为庞大遗传信息的载体一般都比较长(人类一条染色体的DNA长度约为2米),生命通过组蛋白将DNA分子有序组织压缩形成微米级别的染色质存储到细胞核中。核小体是染色质的结构和功能的最基本单元,其中DNA缠绕在组蛋白巴聚体周围约两圈,完成对DN

什么是生物单分子技术

单分子技术是可孤立或用于实验或分析研究某一个分子。单分子研究,对比测量一个整体或大量分子,其中个体行为无法区分收集测量对比,只有一般特征才可以衡量。虽然大多数测量技术在观察单分子还不够灵敏,单分子荧光已成为一种探测尚不能充分理解的位于大量分子层面上,如肌球蛋白在肌肉组织或肌动蛋白丝运动,还有个体位于

单分子芯片制备实验技术问世

北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组研发出成熟的单分子芯片制备实验技术,主要揭示了石墨烯场效应晶体管的制备与单分子锚定两大关键步骤。这些技术生产的单分子器件具有普适性,将会催生新一代单分子电子设备,并与其他学科交叉融合,推动单分子交叉科学新领域的发展,例如单分子物理与化学基本物性、单分子化学反

带您了解单分子测序技术

  单分子测序技术,也被称为纳米测序技术,是通过纳米孔只允许一条链进入的方式,根据碱基的荧光或者电流阻断来识别碱基序列的一种新型测序技术。这种技术包括PacBio技术和Nanopore技术两种主要方法。  PacBio技术主要是利用荧光标记不同的碱基与待测序列、DNA聚合酶一起放入纳米孔底部。当DN

单分子芯片制备实验技术问世

  北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组研发出成熟的单分子芯片制备实验技术,主要揭示了石墨烯场效应晶体管的制备与单分子锚定两大关键步骤。这些技术生产的单分子器件具有普适性,将会催生新一代单分子电子设备,并与其他学科交叉融合,推动单分子交叉科学新领域的发展,例如单分子物理与化学基本物性、单分子化

单原子存储和单分子逻辑开关技术获突破

《科学》:超高密度存储设备及分子级计算机指日可待  美国IBM公司在最新一期《科学》杂志上发表了两份研究报告,公布了其在单原子存储技术和单分子逻辑开关研究方面取得的技术突破。这是纳米技术领域两项最新的重大科学成就。 在第一份报告中,IBM科学家描述了在测量单个原子的磁各向异性特性方面取得的重大进展。

单分子技术最新进展

生物学的反应是一个动态过程,具有瞬时性、微观性以及复杂性等特点。需要借助多种生物物理学的方式才能捕捉到这一细微的变化。LUMICKS一直致力于为广大客户提供最先进的单分子生物物理设备和最前沿的单分子领域进展,助力科学家在单分子水平研究生命的奥秘。荷兰Lumicks C-Trap超分辨单分子动力分析仪

单分子全息技术重大进展

瑞士科学家在全息摄影术领域的一项重大突破将可能使获得单个分子的三维图像在不久的将来成为现实。这项技术将帮助生物学家研究蛋白质和其他成分的形状和功能。 当激光反射到一个物体上时,一张全新图能够记录此过程形成的复杂的干涉图。消除光干扰,全息图能够获得原始物体三维的波模式。 多年来,让物理学家很难利用

测序牛人发布蛋白单分子测序技术

  人类生命的蓝图是三十亿碱基对组成的人类基因组。而DNA编码的蛋白质是几乎所有生命过程的主要执行者。   现在,美国亚利桑纳州立大学Biodesign研究所的Stuart Lindsay及其同事,在纳米孔DNA测序技术的基础上,开发了能够精确鉴定氨基酸的蛋白单分子测序技术。这一技术不仅可以用

量子点标记技术与原子力显微镜相结合的单分子相互作...

量子点标记技术与原子力显微镜相结合的单分子相互作用研究原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)作为单分子研究工具,可用于生物分子相互作用研究。但是对于多蛋白复合体,AFM成像不能区分不同的蛋白质分子,需要在特定蛋白上引入特异性标记。而量子点作为纳米材料构成的硬

借力质谱技术发展精准医疗

  近日,科技部科学仪器重大专项产业化示范单位《深圳临床精准检测转化医学实验室》和中国人类蛋白组计划《深圳临床质谱示范实验室》两大示范实验室在福田人民医院正式揭牌。  自2009年起,福田人民医院检验医学部与美国范德堡大学开始合作,参与了国际Bruker Biotyper质谱仪临床微生物鉴定数据库的

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制:类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

  类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个重要

Nature子刊:蛋白单分子测序技术问世

最近,美国学者在纳米孔DNA测序技术的基础上,开发了能够精确鉴定氨基酸的蛋白单分子测序技术。这一技术不仅可以用来在临床上测序蛋白质和检测新生物指标,还有望给医疗领域带来彻底的改变,在单分子水平上精确监控患者对治疗的应答情况        人类生命的蓝图是三十亿碱基对组成的人类基因组。而DNA编码的蛋

全新测序技术利弊比较之单分子测序

  在去年召开的美国微生物学会上,来自明斯特大学的医学微生物学家Dag Harmsen开始听到了有关德国大肠杆菌疫情爆发的传言,这场疫情首先在德国北部地区爆发,感染了至少4000人,夺去了超过50人的生命(德国范围内),在德国以外的欧洲地区也发现了76名患者。   Harmsen教授在这场疫情

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

  类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个

单分子免疫检测技术发展研究

一、单分子免疫检测技术概述1.单分子免疫检测技术概念(1)SMD技术的含义单分子检测技术(Single Molecule Detection,简称SMD)是指在单分子水平上通过生物分子的构象变化、动力学、分子之间相互作用以及对单个分子进行操纵等方式进行检测,是一种适用于单分子水平上探求分子的基本物理

单分子阀门-实现纳米通道中的单分子流动

科学界设想利用微小的分子作为构建物体的基础元素,类似于我们用机械部件组装东西的方式。然而,挑战在于分子非常小,大约是一个垒球大小的一亿分之一,而且它们在液体中会随机移动,使得控制和操纵它们成为一种单一的形式很困难。为了克服这一障碍,能够通过非常狭窄的通道(尺寸类似于百万分之一根吸管)输送分子的"纳米

谢晓亮院士:单分子技术透视生命之谜

  2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。  MAL

单分子实时测序技术的三大优势

  Biosciences的单分子实时测序技术(SMRT)因其出色的读长而引人注目。然而,因通量较低,且一直被错误率高的流言所困扰,SMRT技术似乎有些被忽视。近日,几位著名科学家在《Genome Biology》杂志上发表文章,试图消除这些误解,为SMRT正名。   这篇文章的通讯

新技术实现对单分子的超快操纵

对于实验科学而言,新材料、新方法、新表征的发展是相关研究领域取得关键突破的重要保障。为此,研之成理特此开设“新思路专栏”,深入介绍“新材料、新方法、新表征”相关的研究进展,希望给科研人员带来一丝启发与帮助。    前言    扫描探针技术可以运用原子级别精确的力在表面上构建功能性原子、分子结构,

单分子荧光检测

单分子检测被称为分析化学的极限,近年来取得了重要进展。其中,单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。通常采用高效滤光片,利用共焦、近场合消失波激发,可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平

原子力显微镜的力谱

  原子力显微镜的另一个主要应用(除了成像)是力谱,它直接测量作为尖端和样品之间间隙函数的尖端-样品相互作用力(测量的结果称为力-距离曲线)。对于这种方法,当悬臂的偏转被监测为压电位移的函数时,原子力显微镜的尖端向表面伸出或从表面缩回。这些测量已被用于测量纳米接触、原子键合、范德华力和卡西米尔力、液

分子泵在质谱技术中的应用

分流涡轮分子泵示意图。 分析仪器需要清洁、干燥的高真空系统,真空度范围为10-10~10-3mbar,涡轮分子泵技术为质谱仪等分析仪器的广泛应用奠定了基础。本文简单介绍了德国普发真空公司的分子泵在便携质谱、在线质谱、GC-MS、LC-MS、ICP-MS、TOF-MS以及其他质谱仪器上

有关MALDI质谱分子成像技术的介绍

  MALDI 质谱分子成像是在专门的质谱成像软件控制下,使用一台通过测定质荷比来分析生物分子的标准分子量的质谱仪来完成的。被用来研究的组织首先经过冰冻切片来获得极薄的组织片,接着用基质封闭组织切片并将切片置入质谱仪的靶上。通过计算机屏幕观察样品,利用MALDI 系统的质谱成像软件,选择拟成像部分,

中国科大获世界首张单蛋白质分子磁共振谱

  中国科学技术大学杜江峰教授领衔的研究团队将量子技术应用于单个蛋白分子研究,在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。该研究将磁共振技术的研究对象从数十亿个分子推进到单个分子,而且在“室温大气”这一宽松的实验环境,为该技术未来在生命科学等领域的广泛应用提供了必要条件,使得高分辨率的纳