物理所等在单个DNA分子的凝聚动力学研究中获得新成果
无论是在病毒还是在细胞中,DNA皆以紧密压缩的结构存在。比如,在真核细胞中,DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体,并进一步凝聚成大家熟知的染色体结构。在哺乳动物精子中,DNA凝聚成更致密的面包圈状(toroid)结构。了解DNA这些紧密排列的结构,并分析它们形成的动力学过程,对认识DNA复制甚至繁殖等生命过程皆有重要的意义。尽管对DNA凝聚的研究有近半个世纪的历史,人们对其动力学仍然知之甚少。 利用单分子操纵技术,研究人员可以在体外模拟单个DNA分子的凝聚。例如,中科院物理研究所李明研究员等在2006年用单分子磁镊研究了多价阳离子作用下DNA的凝聚动力学,利用施加于DNA上的张力使其凝聚速率降低,在有限的时间分辨率下发现了DNA的非连续凝聚行为,并揭示了张力对DNA凝聚动力学的影响[(J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15040)]。 DNA是半柔性的高分子链,可以用弯曲弹性和扭转弹性......阅读全文
单分子消除反应的基本性质
由于中间体碳正离子会发生重排,故E1反应会得到重排产物。E1反应的区域选择性与E2反应相同,反应物有两种不同的β-氢时,反应遵循查依采夫规则,主要生成稳定的烯烃。产物烯烃有顺反异构时,以E型烯烃为主。单分子消除反应与双分子消除反应和单分子亲核取代反应为竞争反应。当卤代烃在碱作用下消除时,由于C-X键
单分子荧光成像概述:TIRF和FRET
经典的生物研究技术侧重于分子和细胞集群的研究——即研究含有大量相同形态或功能的分子或细胞的活动。但是,这种方法会忽略集群中的单个分子或子群的特异性。事实上在细胞周期的不同阶段或在不同的环境中,单个分子或细胞的活动很可能与集群表现出的整体活动不同。要对单个分子或亚群的活动进行观察,必须严格控制实验条件
昆明动物所哺乳动物回声定位分子机制研究获进展
回声定位是一种基于听觉能力的特殊感觉机制。具有回声定位能力的动物利用回声定位进行导航、搜索食物和躲避障碍物等,从而对它们的生存和繁殖具有非常重要的作用。尽管人们已经在动物行为学和生理学等方面对回声定位进行了研究,但是对其产生的分子机制却知之甚少。 中国科学院昆明动物研究所遗传资源与进化国家重
阻断哺乳动物中的分子神经修剪,有望提高运动技能
在一项新的研究中,来自美国辛辛那提儿童医学中心和纽约市立大学等研究机构的研究人员在研究为何一些人遭受运动障碍(motor disabilities)时,报道通过在发育成熟中的小鼠内阻断对复杂的大脑-肢体神经连接的分子神经修剪,他们可能能够将进化时钟往回拨动。结果就是这些小鼠要比普通的野生型小鼠更
上海生科院发现调控哺乳动物心脏再生的分子机制
2月18日,国际学术期刊Development 在线发表了中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所周斌组的研究论文:GATA4 regulates Fgf16 to promote heart repair after injury。该研究利用心脏特异性基因敲除和基因过表达技术,揭示了转录因子
在单分子水平揭示药物分子硫黄素T的微观机制
该研究工作在单分子水平揭示药物分子硫黄素T以寡聚态与靶点胰淀素蛋白结合,并从能量角度阐明分子识别过程中硫黄素T分子选择性寡聚化的微观机制。 选择性寡聚化是自然界中广泛分布的进化规律之一。在亚分子水平,两条、三条或四条a-螺旋链受分子间相互作用的精细调控,平行或反平行排列形成的螺旋卷曲,构成了蛋
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
单分子测序公司Nabsys被曝已关门
据美国媒体GoLocalProv报道,单分子DNA测序公司Nabsys已关门,它位于普罗维登斯的工厂已关闭。据其他媒体透露,Nabsys的电话无人接听,发给公司各个官员的电子邮件也无人回复。 Nabsys的平台使用固态纳米检测仪来分析单个DNA分子,揭示长距离内DNA序列的位置和身份,适合基因
单分子测序:基因测序不再遥不可及
如果说二代测序的使命是使成本降低到1000美元/基因组的话,那么三代测序的使命就是使成本降低到100美元/基因组,进一步促进测序发展为临床的常规检测技术,在临床诊疗上发挥更大的作用。在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail,致力于
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
分子蒸馏单甘酯的应用领域
随着人们对绿色、环保、卫生、安全的要求越来越高,分子蒸馏单甘酯,来自于天然原料,具有安全、有效、稳定的食品添加剂越来越广泛的应用于人们生活的更多领域。比如: 1.食品领域:蛋糕油、奶油、咖啡伴侣、冷食、液固体饮料、乳制品、奶糖、饴糖、水果糖、巧克力、面包、饼干、花生/核桃/豆/芝麻/椰子酱(奶
单分子亲核取代反应的影响因素
卤代烷结构在卤代烷的SN1反应机理中,生成活性中间体碳正离子的第一步是决速步骤,由于烷基碳正离子的稳定性次序是(CH3)3C+>(CH3)2CH+>CH3CH2+>CH3+,所以卤代烷进行SN1反应的活性次序为(CH3)3CX(3°)>(CH3)2CHX(2°)>CH3CH2X(1°)>CH3X°。
操控单分子可设计新型电子设备
当电子设备小到分子水平,分子的电学性能和机械性能就成为关键因素。充分开发分子的电学性能和机械性能,根据特殊需要可开发出新型电子设备。据美国物理学家组织网2月21日(北京时间)报道,美国亚利桑那大学生物设计研究院利用分子机械性能,开发出一种用单分子控制导电性能的方法,可用来设计微小电
稀土单分子磁体弛豫研究重要进展
中科院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室唐金魁、张洪杰研究员等在稀土单分子磁体弛豫研究方面取得重要进展,相关成果发表在国际著名化学期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8538)上。 近年来,由分立的、从磁学意义上讲没有相
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
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
量子点单分子成像助力CRISPR机制研究
量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观
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
单分子消除反应的基本性质介绍
由于中间体碳正离子会发生重排,故E1反应会得到重排产物。E1反应的区域选择性与E2反应相同,反应物有两种不同的β-氢时,反应遵循查依采夫规则,主要生成稳定的烯烃。产物烯烃有顺反异构时,以E型烯烃为主。 单分子消除反应与双分子消除反应和单分子亲核取代反应为竞争反应。当卤代烃在碱作用下消除时,由于
单分子测序:基因测序不再遥不可及
在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail,致力于开发一种不超过1000美元的血液检测,用于多类型癌症的早期筛查。这种肿瘤DNA测序的主要目的是在无症状的个体中诊断各种各样的癌症,从而实现提前预防或治疗。 随着技术的不断进步,
单分子测序:基因测序不再遥不可及
如果说二代测序的使命是使成本降低到1000美元/基因组的话,那么三代测序的使命就是使成本降低到100美元/基因组,进一步促进测序发展为临床的常规检测技术,在临床诊疗上发挥更大的作用。 在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail
盘点单分子蛋白分析的新兴工具
阿尔茨海默症和帕金森症这样的神经退行性疾病,都是由微小的毒性蛋白寡聚体引起的。现在,新兴的单分子技术正在帮助人们研究这些蛋白聚合物,为相关疾病的治疗带来新的希望。 阿尔茨海默症被认为是β淀粉样蛋白发生错误折叠引起的。这些蛋白在神经元中累积形成了大量的淀粉样纤维和蛋白斑块,不仅影响了大脑的记
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
单分子亲核取代反应的反应机制
SN1反应的反应机理可概述为:反应物首先解离为碳正离子与带负电荷的离去基团,这个过程需要能量,是控制反应速率的一步。分子解离后,碳正离子立即与亲核试剂结合,是快的一步。以叔丁基溴在碱性溶液中的水解反应为例,其反应步骤如下:反应的第一步是叔丁基溴缓慢解离形成叔丁基正碳离子和溴负离子,这一过程需要的能量
单分子测序推动复杂动植物的研究
Pacific Biosciences公司近日风光无限,发布了新系统,带动股价大涨。同时,它的单分子实时(SMRT)测序技术也助力了多个植物和动物基因组的研究。这些成果近期发表在多个期刊上,展现了SMRT测序的独特魅力。 最新一期的《Nature》杂志发表了Oropetium thomaeum
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
哺乳动物电压门控钙离子通道配体调控的分子基础
广泛分布的电压门控Ca2+(Cav)通道参与广泛的生理过程,例如收缩,分泌和细胞死亡。在哺乳动物中,10个Cav通道亚型被分为三个亚家族:Cav1(Cav1.1-Cav1.4),Cav2(Cav2.1-Cav2.3)和Cav3(Cav3.1-Cav3.3)。 Cav1通道,也称为L-型Cav或二氢吡
中国科学家找到参与哺乳动物再生的首个分子开关
壁虎断尾重生、蝾螈肢体自愈、兔子耳朵戳个洞也能再长齐……而人类、小鼠这类哺乳动物受伤后,往往只能结疤愈合,无法“原装”再生。什么原因让高等哺乳动物丢失了这些“超能力”?这一直是生物学界的一大谜题。最近,这个谜题的答案正被揭开一角——中国科学家在小鼠和兔子的耳朵上找到了关键线索。6月27日,北京生命科
长春应化所在单分子单粒子催化研究方面获新进展
中国科学院长春应用化学研究所电分析国家重点实验室徐维林课题组围绕异相催化剂催化活性及稳定性问题展开单分子单纳米粒子水平研究,发现了一系列新的催化现象。 基于荧光单分子单纳米粒子催化研究方法和铂的双功能催化作用,克服了荧光单分子方法难以触及电催化领域的局限,首次成功地在单粒子层面揭示了铂纳米粒
研究揭示分子伴侣的动力学机制
3月20日,国际期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院生物物理研究所柯莎(Sarah Perrett)研究组题为Kinetics of the conformational cycle of Hsp70 reveals the importance of the dynami