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

使用分子动力学模拟红外光谱

  化学中经常用红外光谱来分析溶液的组成和变化,因为某些分子基团有红外特征指纹。问题是,溶剂和溶质的峰常常叠在一起,分析起来甚是棘手。所以,我们可以借助于分子动力学模拟来模拟溶剂的红外光谱,以便帮助分析整个溶液的红外光谱。  要想计算一种物质的红外光谱,最简单的方法是用量子化学计算气相中的一个单分子

掌握DNA分子的“车流速度”-单分子操作实现近乎完美控制

  瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)研究人员多年来致力于改进纳米孔技术,该技术可让DNA分子通过膜上的小孔以测量离子电流,研究人员则可以通过分析核苷酸在电流通过时的扰动情况,来确定DNA的核苷酸序列。该研究19日发表在《自然·纳米技术》上。  分子的快速运动使得对其实现高精度分析具有挑战性。EPFL

何嘉松研究员获高分子研究领域国际大奖

在2008年POLYCHAR 16-先进材料世界论坛(World Forum on Advanced Materials)上,何嘉松研究员被授予“Paul J. Flory Polymer Research Prize”,该奖项2000年由国际POLYCHAR委员会为纪念高分子界著名科学家、诺贝尔奖

哺乳动物细胞线粒体自噬分子调控机制研究获新成果

  1月23日,中科院动物研究所陈佺研究员研究组在Nature Cell Biology在线发表论文,报道了新的哺乳动物细胞线粒体自噬(mitophagy or mitochondrial autophagy)的分子调控机制。   线粒体是细胞能量代谢中心与能量工厂,是细胞氧化磷酸化

物理所利用超高精度单分子荧光研究分子马达步进机理

  从测量角度看,实验科学的发展就是一个不断提高测量精度的过程。精度提高一步,科学就前进一步。这一点在分子生物物理中也不例外。有一类生物分子,一般称为分子马达,利用ATP水解产生的能量做轨道运动,完成其重要功能。以DNA解旋酶为例,一般的理解是:解旋酶消耗一个ATP,打开一对碱基,并沿着DNA向前移

中科院上海应物所酶分子马达单分子研究获进展

  中科院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像,并且发现酶分子的趋向运动是平动与转动的竞争平衡结果。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  液体中的分子通常作无规则的布朗运动。而对于有催化活性的酶分子而言,它们可利用酶促反应过程中释放的能量驱动其自身运动。但酶分子是否存在

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走...

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走机制在生物体内,分子马达参与肌肉收缩、胞质运输、DNA转录以及有丝分裂等一系列重要的生命活动。在执行上述功能过程中,分子马达需要借助ATP水解释放的能量,完成在细胞骨架上的特定运行轨迹。因此,关于分子马达沿着细胞骨架的行走机制的研究,对于深刻认识分子马

分子生态学单链构象多态性

单链构象多态性,在一定条件下, 单链DNA可形成特有的二级结构。不同 DNA链上单个碱基的改变可引起其二级结 构的改变,从而改变DNA链在非变性胶中 的电泳迁移率形成的多态性称作单链构象多 态性。单链DNA片段呈复杂的空间折叠构 象。这种立体结构主要是由其内部碱基配对 等分子内相互作用力来维持的,当

5000bp!单分子测序读长再次升级

  PacBio RS单分子测序在发布时就以其超长的读长引起研究者的极大兴趣。在不到一年的时间里,随着年初C2试剂的升级,Pacbio RS的平均读长达到了3000bp,并迅速在测序的各个领域,特别是De novo中发挥了巨大的读长优势。Pacific Biosciences公司在11月6日

单分子测序轻松升级参考基因组

  现代基因组学的最大需求之一,就是得到人类和模式生物的高质量完成基因组。目前,人们利用二代测序技术对越来越多的物种(从原核生物到真核生物)进行了基因组测序,取得了许多重要的研究成果。   不过大部分物种的基因组还中存在有大量的缺口gap,就目前的数据来说,各种已测序物种的基因组中缺口gap所占的

全球首例单分子电子开关器件在我国问世

北京大学郭雪峰课题组与中外科学家协同攻关,利用二芳烯分子为功能中心、石墨烯为电极,实现了可逆单分子光电子开关器件的构建,并申请了发明ZL。成果近日发表于《科学》。 利用单个分子构建电子器件有望突破目前半导体器件微小化发展中的瓶颈,其中实现可控的单分子电子开关功能是验证分子能否作为

单分子电化学研究获新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510032.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院教授马巍课题组在单分子电化学方法探究过氧化氢酶有无磁场下构象动力学方面取得新进展,相关研究成果以《利用单体碰撞电化学方法探究过氧化氢酶在有无磁场下

分子遗传学词汇单链DNA结合蛋白

中文名称:单链DNA结合蛋白外文名称:Single-stranded DNA-binding protein定义:单链DNA结合蛋白(Single-stranded DNA-binding protein,缩写SSB或SSBP)又称单链结合蛋白,是专门负责与DNA单链区域结合的一种蛋白质,为DNA复

PNAS:单分子成像:结构生物学的未来

  结构到功能的研究对生物学领域有着重要的意义。自从解析出DNA的三维结构后,结构生物学帮助科学家们解析出了更多的生物大分子的结构,解决了很多生物学的根基上的问题。然而,结构生物学的发展受到了技术层面上的重大瓶颈。新技术的出现,将对结构生物学的发展带了跨越式的进展。  传统的结构解析方法是X光衍射和

世界首个单分子电动马达在美问世

  据美国物理学家组织网9月5日(北京时间)报道,美国塔夫斯大学文理学院化学家用单个丁基甲基硫醚分子,制造出世界上第一个电动分子马达,其旋转方向和速率都能实时监控,有望为医疗、工程等领域的微型器械提供动力。研究论文发表在9月4日的《自然·纳米技术》上。   该电动分子马达仅1纳米宽,打破了现有最小

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,

科学家首次改变单分子内原子键

  来自IBM欧洲研究院、西班牙圣地亚哥·德·孔波斯特拉大学和德国雷根斯堡大学的研究人员首次改变了单个分子内原子之间的键,并在此基础上创造出新键。相关研究刊发于最新一期《科学》杂志,有助科学家进一步理解氧化还原反应并创造出新分子。  研究人员指出,目前制造复杂分子或分子装置的方法通常相当具有挑战性,

关于单分子亲核取代反应的基本介绍

  单分子亲核取代反应(unimolecular nucleophilic substitution,SN1)是只有一种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应,简写为SN1,其中S表示取代反应,角标N表示亲核,1表示只有一种分子参与速控步骤。

中国科大在单分子磁体领域取得重要进展

近日,中国科学技术大学杨上峰教授团队在单分子磁体领域取得重要进展,合成了首例含有镝-镝(Dy-Dy)共价键的双金属富勒烯,获得了具有强反铁磁耦合的高性能单分子磁体,其阻塞温度为目前报道的所有通过4f电子直接耦合的多核单分子磁体中的最高值。相关研究成果以“Short Didysprosium Cova

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

甲醛单分子光解中的”漫游”机理获解析

   “漫游”是化学反应中不寻常但有趣的机理,通过“漫游”机理会产生意想不到的产物,并且其呈现的产物末态分布与传统的最小能量路径呈现的分布完全不同。  自2004年,西北大学物理所谢长建教授等通过实验和理论共同验证了甲醛(H2CO)单分子光解中的”漫游”机理以来,“漫游”反应逐渐成为被人们所熟知的一

分子蒸馏单甘酯的使用方法介绍

  用量: 0.1%-0.5%(按产品配方原料重量计),若产品油脂、蛋白质等成份较多,或含不易乳化的原料,则应增加分子蒸馏单甘酯的用量至1%-5%。  1、利用分子蒸馏单甘油酯的自乳化特点,将一份单酯加于10-20份水中,加热至60-75℃,搅拌溶解,制成水合甘油酯,HLB值增加到9-10,亲水性增

Nature子刊:单分子测序揭示鹦鹉模仿能力

  研究团队通过单分子测序揭示了鹦鹉基因组的特殊区域,并采用第二代测序技术对单分子测序数据进行了修正。文章发表在7月1日Nature Biotechnology杂志网站上。   如今单分子测序技术炙手可热,这一新技术能生成超长的测序读段,“能更容易拼装基因组的复杂部分,”文章的共同作者Duke

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

简述低分子肝素的药代动力学

  低分子肝素的抗凝血因子Xa活性t1/2。明显长于普通肝素,体内t1/2约为普通肝素的8倍,其抗凝血因子Xa活性的生物利用度是普通肝素的3倍。静注维持12h,皮下给药的生物利用度几乎达100%。1次/d即可,使用方便。

蛋白质结构预测和分子动力学

   作为结构基因组研究的互补,蛋白质结构预测的目标是发展出有效的能够提供未知结构(未通过实验方法得到)蛋白质的可信的结构模型。目前最为成功的结构预测方法是同源建模;这一方法是利用序列相似的蛋白质(已知结构)的结构作为“模板”。而结构基因组的目标正是通过解析大量蛋白质的结构来为同源建模提供足够的模板

我国科研团队攻克分子筛酸中心表征的单分子成像技术

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518263.shtm

上海应物所在单分子酶促反应分子马达研究中获进展

  近日,中国科学院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像,通过对运动轨迹的分析发现酶分子的趋向运动(Chemotaxis)是平动与转动的竞争平衡结果,相关工作发表在Journal of the American Chemical Society上。   液体中的分子通常

上海应物所在单分子酶促反应分子马达研究中获进展

  近日,中国科学院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像。上海应物所在单分子酶促反应分子马达研究中获进展  通过对运动轨迹的分析发现酶分子的趋向运动(Chemotaxis)是平动与转动的竞争平衡结果,相关工作发表在Journal of the American Chemi

ACS-Chem.-Biol-│-基于分子逻辑门细胞内脂质单分子成像追踪

  今天为大家介绍一篇ACS Chem. Biol.的文章 “A Molecular Logic Gate Enables Single-Molecule Imaging and Tracking of Lipids in Intracellular Domains”,文章的通讯作者是来自瑞士洛桑联