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DNA双螺旋 电子显微镜下首次现身

2020-08-13
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DNA双螺旋 电子显微镜下首次现身

去氧核糖核酸(DNA)是人类史上最有名的螺旋形状,过去是藉助X光技术才得以发现。现在,意大利研究人员利用电子显微镜首次撷取到DNA双螺旋结构,影像清晰许多。研究人员表示,此技术的突破,将使人们更清楚DNA与蛋白质、RNA(核糖核酸)和其余生物分子间如何相互作用。

据新科学家网站(newscientist.com)报导,DNA的结构当初被发现时,是使用X光晶体学(X-ray crystallography)技术。其原理是利用X光散射DNA结晶排列的原子,并于摄影底片上形成由圆点构成的复杂图案。接着使用繁杂的数学运算,解释这些图案所代表的意义,并试着找出结晶结构所对应的真实形状。

经由电子显微镜看到的DNA双螺旋结构,影像清楚许多,由于是直接成像,所以比X光的技术还要好。

意大利技术研究院(Italian Institute of Technology)研究计划负责人法布理奇奥(Enzo di Fabrizio)及其小组所运用的技术,是使用稀释的溶液筛选出DNA双螺旋,并将其放在硅奈米柱(nanoscopic silicon pillars)的床板上。

同时,该研究小组也研发了特制的硅奈米柱,防水性能极高,使得水分迅速蒸发,剩下已伸展开的DNA双螺旋,便于研究人员深入观察。他们还在硅奈米柱的背面钻了微小的细孔,再发射电子束穿过此细孔,便能获得高解晰度的影像。结果表明,DNA双螺旋结构清晰可见。

运用此新技术,研究人员未来应能看到DNA中的单分子与其它生物分子间的相互作用。

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