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연구원은 개발합니다 "Nanopores"의 길이를 정확하게 측정하기 위하여 방법을

Published on April 27, 2010 at 8:20 PM

얼음 어업의 분자 가늠자 버전을 포함하여 이국적인 기술의 쌍 사용, 국립 표준 기술국 (NIST)에 일 연구원의 팀은 "nanopores의 길이를 정확하게 측정하기 위하여 방법을 찾아낸," 세포막에서 소문자 채널 통신로 개발했습니다. "분자 통치자 nanopores 그의 직경이 평균 급속한 DNA 분석과 같은 다양한 응용머리 을 위해 인간의 그것 보다는 더 작은 거의 10,000 시간 맞춤옷을 측정하는 쪽으로"는 최근 paper*에서 기술하는 봉사할 수 있었습니다.

를 통과하는 통행을 막는 때 DNA 또는 독소와 같은 개별적인 생물학 분자를 검출하고 성격을 나타내기 위하여 얇은 막에 있는 단 하나 나노미터 가늠자 숨구멍이 "소형 분석 실험실"로 이용될 수 있다는 것을 NIST에 연구 결과와 그밖 연구소는 보여주었습니다. 그런 시스템은 다양한 응용을 위한 단 하나 마이크로 칩 장치에 잠재적으로, 적합하 할 수 있었습니다. 그러나, 소형 실험실을 실제에게 하는 것은 nanopore의 차원 그리고 구조상 특징의 정확한 정의를 요구합니다.

도표 "얼음 어업" 방법이 막 nanopore를 통해 거리를 어떻게 결정하는지 묘사. 두 심상 다 nanopore를 통해서 모는 중합체 모자 (주황색 구체)에 의해 꼭대기에 오른 알려진 길이의 DNA 물가를 보여줍니다. DNA 물가가 완전하게 통과하는에 충분히 오래 채널 통신로 (떠났습니다)인 경우에, 막의 상대방에 회람 중합체 (녹색 구체)를 "구부리고" nanopore의 길이를 정의할 것입니다. 만일 것이, DNA 탐사기는 (맞은) 숨구멍에서 바운스할 것입니다. 크레딧: J. Robertson, NIST

새로운 실험에서는, NIST에서 연구원과 메릴란드 대학은 동물성 세포에서 처음으로 건축했습니다 찾아낸 그것과 분자 유사했던 지질의 막 bilayer 장을. 그(것)들은 숨구멍을 ** "세포막을 돌파하기 위하여 특히 디자인된 단백질에 그것에 있는 교련했습니다". 전압이 막 벽을 통해 적용될 때, 단 하나 좌초된 DNA와 같은 비용이 부과된 분자는 nanopore로 강제적입니다. 분자가 채널 통신로로 통과하는 때, 이오니아 현재 교류는 사슬의 규모에 비례적인 시간 동안 감소되어, 쉽게 파생되는 것을 그것의 길이가 허용하.

그것의 뒤에 전기장의 꼬집음 점 군대가 채널 통신로의 나머지 분자를 위에 통과하기 때문에 사슬이 충분히 오래 nanopore 알려진의 가장 좁은 부분을 도달하기 위한 것인 경우에. 이 특성을 이용해서, NIST/Maryland 팀은 DNA 탐사기 2개 측정을 합쳐서 막의 각 측에 개통에서 꼬집음 점에 거리를, 차례차례로, nanopore의 전체 길이 측정하기 위하여 방법을 개발했습니다. 탐사기는 중합체 구체에 의해 1개의 끝에 꼭대기에 오른 알려진 길이의 DNA 물가로 이루어져 있습니다. 구체는 그것에서 완전하게에서 nanopore를 통해서 DNA에게 채널 통신로로 연장할 것이다 자유롭게 사슬에게 매달기 남겨두고 있는 동안 움직이기 탐사기를 방지합니다. 사슬이 꼬집음 점을 도달하는 경우에, 일반적으로 접속점 지나서 자유로운 DNA 사슬을 대신 몰 군대는 탐사기를 그 자리에 (중합체 구체부터 그것을 상대쪽에 "잠급니다") 붙들고 꼬집음 점에 거리를 정의합니다. 사슬이 꼬집음 점에 거리 보다는 더 짧은 경우에, 간격에 거리를 측정하기 위하여 길 길이 사슬이 필요하다는 것을 연구원에게 말하는 nanopore에서 바운스할 것입니다.

NIST/Maryland 연구원은 또한 nanopore의 "단 하나 lollipop" 방법의 결과를 확인하기 위하여 길이 측정의 두번째 방법을 개발했습니다. 이 시스템에서는, 중합체 분자는 막의 안 측에 찾아낸 해결책에서 자유롭게 회람하는 것이 허용됩니다. 다른 길이의 중합체 캡핑된 DNA 탐사기는 반대 측에서 nanopore로 한번에 하나씩으로 강제됩니다. 탐사기의 사슬의 끝이 완전하게 통과하는에 충분히 오래 채널 통신로인 경우에, 해결책에 있는 자유로운 중합체 분자 잡을 것입니다. 이것은 채널 통신로의 길이를 정의합니다.

게다가, 이 "얼음 어업" 방법은 nanopore의 구조물로 통찰력을 제공합니다. DNA 사슬이 그것의 쪽을 처음부터 끝까지 감기 때문에, 전압 전압에 있는 변경은 채널 통신로의 변형에 대응합니다. 이 정보는 효과적으로 통로를 지도로 나타내기 위하여 이용될 수 있습니다.

* S.E. Henrickson, E.A. DiMarzio, Q. 왕, V.M. 스탠포드 및 J.J. Kasianowicz. 철저한 단 하나 나노미터 가늠자는 중합 분자 통치자로 심사 숙고합니다. 화학 물리학 132, (온라인 2010년 4월 2일 간행되는) 135101의 전표.

** 황색포도상구균 박테리아가 생성하는 알파 Hemolysin

Last Update: 13. January 2012 00:55

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