Физики из Швейцарии узнали, на что похожа одиночная нить ДНК

8 Февраля 2019

МОСКВА, 8 февраля. Ученые из университета Базеля впервые измерили обычные свойства спирали ДНК и изъявили, что она похожа на цепочку из множества сцепленных пружин. Результаты их опытов(по)бывальщины представлены в журнале Nature Communications. Благодаря подобным свойствам, чем длиннее свободная нить ДНК, тем более мягкой и эластичной она становится. В будущем, мы планируем применить нашу методику и сканирующие микроскопы для прямого считывания последовательности нуклеотидов, — рассказывает Реми Павлак (Remy Pawlak) из университета Базеля (Швейцария).

Вопреки воззрениям обывателей, наши хромосомы заказывают характерную Х-образную форму и стают хорошо заметными в микроскоп только во время деления клетки. Во время интерфазы, момента спокойствия, они теряют свою форму и превращаются в необыкновенный клубок из тесно переплетенных нитей, чей формат упаковки и сам факт существования вызывает масштабный интерес со стороны физиков.

Изучению свойств этого клубка, а также применению нитей ДНК в качестве элементов различных наномашин, как отмечает Павлак, сегодня препятствует то, что ученые не до конца понимают, какими физическими свойствами обладают длинные цепочки нуклеотидов.

Швейцарские ученые получили первые ответы на эти вопросы, научившись прикреплять короткие цепочки ДНК, состоящие из двух десятков однотипных букв -нуклеотидов, к поверхности нанопластинок из золота. 18 июля 2016, 22:00Ученые уразумели главную женскую загадку человеческого геномаГенетики выяснили, как лишняя бабья Х-хромосома сворачивается в так прозываемое тельце Барра и остается инертной в организме здоровых женщин и самок млекопитающих.

Охладив подобную конструкцию до температуры, превышающей абсолютный червь всего на пять градусов Кельвина, ученые подцепили нить ДНК при помощи иглы сканирующего тоннельного микроскопа, а затем быстро и легко дернули за нее.

Подобные приборы, как объясняет ученый, читают данные по структуре различных молекул и материалов, приближая к ним щуп и наблюдая за тем, как много сплавов перепрыгивает в изучаемый материал благодаря эффекту квантового туннелирования.

Если приблизить жилищу достаточно близко к изучаемой молекуле, она приклеится к ней, чем и воспользовались радиофизики для замеров прочности и пружинистости нити ДНК. Для этого ученые начали постепенно удалять щуп от поверхности золотой пластинки, двигая его со строго определенной скоростью и наблюдая за тем, как менялась скорость туннелирования.

Так как длина каждой нити ДНК и ее структура были заранее известны Павлаку и его бригаде, это позволило физикам очень точно измерить все физические свойства одиночных спиралей ДНК, постепенно отрывая их от подложки. Оказалось, что они отличаются очень высокой упругостью и упругостью, причем оба этих барометра очень быстро росли вместе с числом букв в нити.

Это, как показывают расчеты авторов статьи, говорит в пользу того, что индивидуальные звенья ДНК похожи по своим свойствам на микроскопические пружины. Каждая из них обладает достаточно скромной эластичностью, однако их комбинация будет растягиваться гораздо сильнее, чем просто жесткая нить аналогичной длины.

Как надеются физики, их замеры помогут биологам приблизиться к уяснению того, как клетки свинчивают и разворачивают ДНК во время деления и периодов спокойствия, а биоинженеры смогут использовать их для создания новых миниатюрных наномашин и компьютеров. 24 июля 2015, 13:16Ученые из МГУ выяснили, почему хромосомы заплетаются в спагетти Российские физики нашли ясное объяснение тому, почему гетерохромосомы в наших клетках сплетены в своеобразное подобие перемешанных спагетти или спутанной лески, в так называемый фрактальный клубок, а не плавают по отдельности.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Физики из Швейцарии узнали, на что похожа одиночная нить ДНК

комментарии (0)

Другие интересные новости

Путин поприветствовал участников музыкального фестиваля "Дорога на Ялту"