DNA Imaging dengan Akurasi Tinggi Menggunakan EasyScan 2 FlexAFM dari Nanosurf

:: AZoNanotechnology Pasal

Topik Covered

Latar belakang
Pengenalan
Penemuan DNA
Memecahkan Struktur DNA
Instrumen Digunakan
Pencitraan DNA

Latar belakang

Nanosurf adalah penyedia terkemuka mudah digunakan mikroskop atom (AFM) dan scanning tunneling mikroskop (STM). Produk dan layanan kami dipercaya oleh para profesional di seluruh dunia untuk membantu mereka mengukur, menganalisis, dan informasi permukaan 3D ini. Mikroskop kami unggul melalui desain mereka kompak dan elegan, penanganan mudah, dan kehandalan absolut mereka.

Pengenalan

Jauh sebelum penemuan asam deoksiribonukleat (DNA), manusia mengamati bahwa karakteristik manusia tertentu diturunkan dari orang tua kepada keturunannya. Untuk waktu yang lama konsep ini digunakan untuk pembibitan hewan atau budidaya tanaman dengan karakteristik yang khas. Ilmiah di balik proses turun-temurun akan, bagaimanapun, tetap tidak diketahui untuk beberapa waktu.

Pada tahun 1865, Gregor Mendel menemukan bahwa sifat-sifat yang diwariskan mengikuti aturan tertentu. Karya Mendel diabaikan sampai ditemukan kembali pada awal abad 20 oleh Hugo de Vries dan Carl Correns. Ini penemuan kembali karya Mendel meletakkan dasar untuk genetika modern dan konsep gen sebagai blok bangunan dari informasi turun-temurun.

Penemuan DNA

DNA ditemukan untuk menjadi bahan bahwa kode genetik ditulis masuk Meskipun komposisi dianalisis sejak awal, organisasi yang tepat dan 3-dimensi struktur DNA merupakan topik yang sangat diperdebatkan. Ia tidak sampai 1953, ketika James Watson dan Francis Crick dirumuskan double-helix model mereka, bahwa struktur nyata dari DNA dan misteri dari kode genetik itu terpecahkan. DNA adalah rantai polimer yang menyimpan informasi turun-temurun, dan terdiri dari dua helai elemen berulang (nukleotida) yang dilipat dalam heliks ganda. Kode genetik ini tertanam dalam urutan kelompok kecil dari tiga nukleotida. Tergantung pada organisme, molekul DNA berisi hingga ratusan juta nukleotida, dan karena itu dapat di mana saja antara beberapa mikrometer (bakteri) dan meter (mamalia) panjangnya.

Memecahkan Struktur DNA

Data difraksi sinar-X dari Rosalind Franklin telah memainkan peran penting dalam memecahkan struktur DNA, dan teknik ini tetap penting walaupun saat ini, dimana kristalografi sinar-X dan mikroskop elektron adalah alat utama yang digunakan untuk DNA gambar pada resolusi tinggi. Baru-baru ini, bagaimanapun, teknik scanning probe telah mendapatkan penting karena sinyal tinggi untuk rasio kebisingan, tidak adanya kebutuhan untuk mengkristal DNA sebelum pencitraan, dan kemungkinan untuk mempelajari interaksi protein-DNA dan proses yang terjadi.

Instrumen Digunakan

Semua pengukuran dilakukan dengan Nanosurf easyScan 2 FlexAFM (100 pM kisaran scan) dioperasikan dalam mode Dinamis di udara

Pencitraan DNA

Angkatan Mikroskopi atom (AFM) digunakan untuk DNA gambar dengan akurasi tinggi dan dalam kondisi fisiologis. Agar dicitrakan oleh AFM, sampel harus bergerak ke permukaan datar. Tulang punggung DNA bermuatan negatif dapat dimanfaatkan untuk imobilisasi ke substrat dibebankan oleh sarana interaksi elektrostatik. Segar dibelah muskovit mika sering digunakan untuk tujuan ini. Kation divalen dapat digunakan sebagai jembatan untuk melumpuhkan molekul DNA bermuatan ke permukaan mika. Kation yang digunakan harus larut dalam air dan mengikat erat kedua tulang punggung DNA dan untuk mika. Nikel (Ni ^{2 +)} dan magnesium (Mg ^{2 +)} memiliki karakteristik ini dan karena itu sering digunakan. Setelah DNA dan kation telah teradsorbsi ke mika, permukaan dicuci, dikeringkan, dan segera dicitrakan.

Gambar 1. Plasmid DNA linearized (pGem7zf + dari Promega) teradsorbsi ke muskovit mika. Gambar memindai daerah sesuai dengan 2 × 2 pM pM.