Ученые десятилетиями ошибались насчет узлов ДНК
Новое исследование показывает, что сложные сигналы при прохождении ДНК через нанопоры вызваны не узлами, а скрученными структурами — плектонемами, что меняет понимание генетического анализа
Короткое резюме
Ученые из Кембриджского университета опровергли многолетнее предположение, что нерегулярные электрические сигналы при прохождении ДНК через нанопоры вызваны образованием узлов. Оказалось, что эти сигналы создают скрученные структуры, называемые плектонемами, которые формируются под действием потока ионов, закручивающего молекулу ДНК наподобие телефонного шнура.
Исследование, опубликованное в Physical Review X, показало, что ключевую роль играет электроосмотический поток — движение воды, управляемое электрическим полем внутри нанопоры. Этот поток создает крутящий момент, который распространяется вдоль молекулы ДНК, заставляя ее участки вне поры скручиваться в плектонемы. В отличие от узлов, которые быстро исчезают, плектонемы могут сохраняться и расти на протяжении всего процесса прохождения через пору.
Открытие позволяет различать узлы и плектонемы по длительности их сигналов, что открывает путь к более точному анализу организации и целостности генома. Это может привести к созданию более чувствительных диагностических инструментов для обнаружения генетических изменений и повреждений ДНК, а также улучшить понимание поведения ДНК в живых клетках.
Плектонемы, а не узлы
Сложные электрические сигналы в нанопорах вызываются скрученными структурами ДНК (плектонемами), а не истинными узлами, как считалось десятилетиями
Роль электроосмотического потока
Закручивание ДНК происходит из-за электроосмотического потока воды внутри нанопоры, который создает крутящий момент вдоль молекулы
Устойчивость плектонем
В отличие от быстро исчезающих узлов, плектонемы могут сохраняться и расти на протяжении всего процесса прохождения ДНК через пору, оставляя длительные сигналы
Потенциал для диагностики
Способность различать узлы и плектонемы по сигналам открывает новые возможности для обнаружения повреждений ДНК и тонких генетических изменений в биосенсорике
Текст сгенерирован с использованием ИИ
