单个DNA分子动力研究获进展
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描述......阅读全文
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
单分子荧光染料——ATTO荧光染料
单分子荧光检测技术是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,其检测尺度可以精确到纳米量级,是单分子检测的首选方法。该检测技术利用荧光标记来显示和追踪单个分子的构象变化、动力学、单分子之间的相互作用以及进行单分子操纵。而荧光染料作为重要的标记物在单分子检测中起到了举足轻重的作用。荧光染料,指吸收某
最灵敏单分子检测方法面世
美国威斯康星大学麦迪逊分校研究团队开发出迄今最灵敏的单分子检测和分析方法。利用他们开发的光学微谐振器(微腔)装置,科学家不用借助即可观察单个分子,有助更好地了解物质组成部分如何相互作用,从而促进药物发现和先进材料开发。相关论文发表于新一期《自然》杂志。这项研究的核心是一个纤维微腔。图片来源:威斯康星
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
Pacific-Biosciences-单分子实时测序
Pacific Biosciences单分子实时测序 Pacific Biosciences单分子实时(SMRT)测序使用特殊的环接头,通过链置换扩增(SDA)或多置换扩增(MDA)从dsDNA片段中生成ssDNA,其基于滚动环扩增(RCA)。然后通过DNA聚合酶加入具有荧光磷酸基团(而不是荧光含氮
Cell子刊:单分子噬菌体感染
加州理工学院的研究人员首次观察到了单个病毒通过导入自身DNA感染单个细菌的过程,并且对DNA转移速度进行了检测。通过研究噬菌体感染细菌的过程,研究人员发现决定噬菌体DNA转移速度的是宿主细胞而非病毒遗传物质的量。该文章发表在Current Biology杂志的网站上。 “我们的实验能够
单分子二极管问世
美国哥伦比亚大学应用物理学副教授拉莎·文卡塔拉曼指导的研究团队开发了一种新技术,成功创建出首个单分子二极管,其性能比之前所有设计的要高50倍,有望在纳米器件领域获得实际应用。论文发表在5月25日的《自然·纳米技术》杂志上。 单分子器件是电子设备微型化的极致。亚利耶·艾佛莱姆和马克·瑞特在197
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
设计单分子范德华作用指南针
研究要点: 1.设计了一种单分子范德华作用指南针 2.实现了沸石孔道内的单分子真实成像,对范德华相互作用进行了分子尺度的诠释。 五千年前,中国人发明指南针。 指南针中,被磁化的指针可以与地磁场对准,从而确定南、北方向,这可能是最早用来测量电磁场分布的原理。 单分子检测难题 基于类似的
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
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
什么是单分子亲核取代反应?
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。
单分子尺度研究领域取得重要突破
近日,松山湖材料实验室生物界面团队与纳米生物材料团队合作,在单分子尺度研究领域取得重要突破,首次揭示了质子化调控的pHLIP(pH低插入肽)构象转变及跨膜动力学过程。相关成果已发表于《美国化学学会纳米杂志》(ACS Nano)。 质子化驱动pHLIP构象变化及插膜动力学过程示意图。研究团队供图
单分子亲核取代反应的特点
①SN1反应为一级反应。②反应分步进行,有碳正离子中间体生成,常发生重排。③反应物中心碳原子是手性碳原子时,产物外消旋化(旋光性部分或全部消失)。
Science:单分子实时观测DNA复制
由于DNA长链常常出现单个碱基的缺失或是损伤,因此DNA损伤相当常见,每天每个细胞大约有100万个分子损害。这些损伤可以造成DNA复制过程停滞,从而导致细胞死亡。为了避免它,细胞利用几个信号通路来绕过损伤继续DNA复制过程。近日来自西班牙巴塞罗那大学的研究人员利用一些单分子操纵技术在体外重现了其
分子遗传学词汇单链DNA
中文名称:单链DNA外文名称:single-stranded DNA定义:大部分DNA以双螺旋结构存在,但一经热或碱处理就会变为单链状态。
单分子消除反应的基本概念
单分子消除反应(E1反应,E代表Elimination) 反应物先电离,离去基团断裂下来,同时生成一个碳正离子,然后失去β氢原子并生成π 键。反应分两步进行,决定速率这一步(决速步)只有反应物分子参加。故E1的速率与反应物的浓度成正比,与碱的浓度无关。单分子消除反应,而1代表反应速率只受其中一个化合
PacBio单分子测序最新科研动态
DNA基因测序技术从上世纪70年代起,历经三代技术后,目前已发展成为一项相对成熟的生物产业。测序技术的应用也扩展到了生物、医学、制药、健康、农林、园艺、花卉、环保、法医等许多领域,并成为一项与我们衣食住行密切相关的高技术产业。据最新统计,2012年全球基因测序市场的产值已超过百亿,按最近几年增长速度
PacBio单分子测序最新科研动态
DNA基因测序技术从上世纪70年代起,历经三代技术后,目前已发展成为一项相对成熟的生物产业。测序技术的应用也扩展到了生物、医学、制药、健康、农林、园艺、花卉、环保、法医等许多领域,并成为一项与我们衣食住行密切相关的高技术产业。据最新统计,2012年全球基因测序市场的产值已超过百亿,按最近几年增长
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
世界最小光控单分子火车诞生
华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心在分子机器领域获得新进展,成功构建了世界最小光控单分子火车,相关研究成果日前发表于《细胞》杂志的首个化学类姐妹刊Chem上。 分子机器是指由分子尺度的物质构成、能行使某种机械运动或对外做功的功能性分子。然而,由于缺少相应的研究方法与手段,单个分子机器
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
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
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
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
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
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
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