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全内反射瞬逝场照明高精度磁镊及其在DNA解旋酶研究中的应用

王爽 郑海子 赵振业 陆越 徐春华

全内反射瞬逝场照明高精度磁镊及其在DNA解旋酶研究中的应用

王爽, 郑海子, 赵振业, 陆越, 徐春华
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  • 传统磁镊的测量精度受限于磁球的布朗涨落, 当磁力小于约10 pN时, 磁球的布朗涨落明显增大, 对应磁镊的空间分辨率显著下降. 为了提高传统磁镊在小力条件下的测量精度, 本文将全内反射荧光技术引入到磁镊技术中, 并建立相适应的磁球-手柄-荧光微球-待测生物分子单分子连接系统, 在小力条件下(小于10 pN)获得纳米量级的测量精度. 应用改进的磁镊对DNA发卡的折叠-去折叠态的转变过程进行了研究, 依据DNA发卡的折叠-去折叠态转变的性质对全内反射场的穿透深度进行了校正, 并结合实验结果对改进后的磁镊的测量精度进行分析. 观察了Bloom解旋酶的解旋动力学过程, 获得初步实验结果, 证实了改进的磁镊在单分子研究中的实用性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61275192, 11004234)和国家高技术研究发展计划(批准号: 2012AA02A104)资助的课题.
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    Hohng S, Zhou R, Nahas M K, Yu J, Schulten K, Lilley D M, Ha T 2007 Science 318 279

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    Yang Y, Dou S X, Xu Y N, Bazeille N, Wang P Y, Rigolet P, Xu H Q, Xi X G 2010 Biochemistry 49 656

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-03
  • 修回日期:  2013-04-15
  • 刊出日期:  2013-08-05

全内反射瞬逝场照明高精度磁镊及其在DNA解旋酶研究中的应用

  • 1. 中国科学院物理研究所, 软物质物理重点实验室, 北京凝聚态物理国家实验室, 北京 100190
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61275192, 11004234)和国家高技术研究发展计划(批准号: 2012AA02A104)资助的课题.

摘要: 传统磁镊的测量精度受限于磁球的布朗涨落, 当磁力小于约10 pN时, 磁球的布朗涨落明显增大, 对应磁镊的空间分辨率显著下降. 为了提高传统磁镊在小力条件下的测量精度, 本文将全内反射荧光技术引入到磁镊技术中, 并建立相适应的磁球-手柄-荧光微球-待测生物分子单分子连接系统, 在小力条件下(小于10 pN)获得纳米量级的测量精度. 应用改进的磁镊对DNA发卡的折叠-去折叠态的转变过程进行了研究, 依据DNA发卡的折叠-去折叠态转变的性质对全内反射场的穿透深度进行了校正, 并结合实验结果对改进后的磁镊的测量精度进行分析. 观察了Bloom解旋酶的解旋动力学过程, 获得初步实验结果, 证实了改进的磁镊在单分子研究中的实用性.

English Abstract

参考文献 (19)

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