五分钟的样品处理增强了脱氧核糖核酸成像和分析

JILA科学家开发了一种快速简单的样品制备方法，可以增强脱氧核糖核酸的成像，从而更好地分析其物理性质和相互作用。

在ACS Nano中描述，JILA温和有效的过程包括将DNA与云母(一种扁平的硅酸盐矿物)结合。这个过程扩展了DNA的构型——类似于扩展手风琴的风箱——因此与以前的方法相比，它可以分析8倍的分子。

液体中扩展结构的原子力显微镜成像提高了DNA及其与蛋白质相互作用的生物物理数据的质量和数量。这种方法在很宽的盐浓度范围内产生高质量的图像，包括与细胞中发现的盐浓度相似的盐浓度。这在以前被认为是不可能的，因为不同的盐通常会竞争将脱氧核糖核酸附着在表面或干扰附着。高分辨率图像显示了DNA标志性的双螺旋结构，看起来像一个扭曲的梯子。

JILA由国家标准与技术研究所(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校联合运营。

“我们希望这种新的样品制备方法可以为调整DNA与表面的结合强度铺平道路，这有助于研究蛋白质-DNA复合物的动力学，”NIST/JILA大学的研究员Tom Perkins说。

以前已经在空气和液体中进行了DNA的AFM成像，但是还没有广泛接受的在液体中制备DNA的方法，液体是正常环境。云母是一种有吸引力的键合面，因为它很平，但它也有负电荷，排斥DNA，所以需要表面处理。目前的样品制备方法会产生非常紧密的DNA片段、差的图像或破坏蛋白质-DNA相互作用的盐条件。

JILA的五分钟过程包括将云母浸泡在镍盐溶液中，温和冲洗并干燥，然后在含有氯化镁和氯化钾的溶液中将DNA和云母结合。例如，在细胞中，这些盐条件保留了DNA结合蛋白的特征。蛋白质-脱氧核糖核酸复合物与云母结合后，成像前的最后一步包括用含有氯化镍的溶液洗涤云母，氯化镍通过增加脱氧核糖核酸-云母相互作用的强度来捕获脱氧核糖核酸结构。

这种方法是第一次在不改变其众所周知的机械特性，包括其宽度、长度和自然骨架刚度的情况下，产生结合到液体中平坦表面的脱氧核糖核酸的原子力显微镜图像。JILA科学家使用这种新方法制作高质量的DNA图像和两种蛋白质-DNA复合物。脱氧核糖核酸蛋白质复合物的增强图像将有助于研究人员了解脱氧核糖核酸修复和细胞代谢的新细节。

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