报道:最近的一项研究表明,固态纳米孔可以检测转录因子与DNA之间的相互作用。因为转录因子是基因表达的主要调控因子,这一研究结果可能有广泛的研究和临床意义。相关研究结果发表在最近的《Scientific Reports》。
Nature子刊:蛋白质如何调控基因表达
根据这项研究介绍,单分子生物传感器可以快速检测和表征转录因子与DNA的结合。调查结果表明,这些传感器,称为固态纳米孔,有望为基因调控提供新的见解,并帮助科学家开发出治疗细胞异常的新疗法。
本文资深作者、波士顿大学和以色列理工学院的Amit Meller指出:“用纳米孔扫描一个长的DNA分子,就像是通过你的手滑动一串珠子。在这个比喻中,我们可以大致感受到,珠子在哪里,它有多大,以及它是否在适当的地点系在一起,或是否可以沿绳子滑动。这种直接的感知方式给我们提供了关于蛋白质如何结合DNA的很多不同信息。
为了表征带电荷的生物大分子,如DNA、RNA或蛋白质,Meller的研究小组,将纳米孔安装在一个流动的细胞中,分离成两室,填充有电解质。用电极,他们应用两个隔室之间的电压差,从而导致离子电流通过纳米孔,这带领聚合物进入纳米孔。随着每个生物大分子通过,它会展开并暂时阻止离子电流。当分子通过固态纳米孔时,通过监测离子电流和力,该研究团队可以研究涉及到DNA、RNA和蛋白质的许多不同现象。
罗氏qPCR反应预混液免费试用等你来!
研究人员用他们的固态纳米孔平台,通过分析电流阻塞分段和穿过纳米孔的持续时间,来检测结合DNA的单个zif268转录因子。进一步的电流堵塞模式分析,可让他们检测和区分zif268在DNA上的特异性和非特异性结合构象。本文第一作者、波士顿大学的Allison Squires解释说:“转录因子非特异性地结合DNA,作为寻找其特定结合位点的一部分。因为这种非特异性结合一般是很弱的,而且是短暂的,我们很难用现有的方法来描述。所以,用纳米孔看到非特异性结合,确实显示了我们这项技术的灵敏度。”根据Meller介绍,研究转录因子结合的大多数方法,是批量的或间接的技术,只能检测蛋白质与DNA相互作用的有限方面。他说:“纳米孔技术的主要优点在于它的简单、直接,能够探测单个DNA-转录因子复合物。这可能是现有许多技术一个充满吸引力的替代物,它开辟了未来研究的许多可能性。”