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I Biologi Seguono il Trattamento di RNA che Profilatura con Precisione Sotto--Nanoscale

Published on October 20, 2012 at 5:01 AM

In una stanza soundproofed, vibrazione-stabilizzata, a temperatura controllata, Blocchetto di Steven del biofisico di Stanford stava guardando un progetto molto piccolo di origami.

I ricercatori hanno tenuto il filo crescente del RNA teso in un'impostazione “della testa di legno„. Due perle sono state giudicate sul posto dalle trappole ottiche. L'enzima che trascrive il DNA in RNA - RNAP nel diagramma - è stato fissato ad una perla, mentre la nuova trascrizione del RNA è stata fissata all'altra. Kirsten Frieda e Blocchetto di Steven, Biofisica di Stanford

“L'apparato è così sensibile che, se parlate nella stanza, le vibrazioni nell'aria disturbano il movimento che state provando a misurare,„ lui ha detto tranquillamente. Su un video in bianco e nero, due perle di plastica microscopiche stavano dissipande lentamente a parte.

Sebbene non potremmo vederlo neppure a questo ad alto livello di ingrandimento, fra le perle è stato allungato un singolo filo di RNA, piegantesi in tempo reale.

Poiché i nucleotidi del RNA sono così piccoli - ciascuno è soltanto nanometri a lungo questi effetti mai direttamente non era stato osservato già. Il dispositivo di laboratorio Del Blocco è così preciso, può misurare le distanze all'interno del diametro di un atomo di idrogeno.

Ma l'abilità del Blocco non è notevole soltanto per la sua sensibilità. Come il popolare delle molecole del RNA è un problema biologico di lunga durata. È cruciale per la funzione delle molecole e le configurazioni differenti del RNA svolgono un ruolo regolatore fondamentale durante la trascrizione di quelle molecole stesse del RNA.

“Le Emissioni di controllo del gene sono discutibilmente più importanti dei geni stessi,„ il Blocco ha detto. “Che Cosa si differenzia gli organismi non sono i geni di per sé, è quali geni ottengono espressi dove e quando.„

Il Blocco, il professor di fisica applicata e di biologia e del dottorando Kirsten Frieda ha pubblicato oggi i loro risultati nella Scienza del giornale.

Trappole del Laser
Il tasto “alla giro-de-forza di strumentazione,„ poichè il Blocco ha fatto giochi di parole, era l'uso “delle pinzette ottiche.„ Una Volta collocate nel percorso di un laser altamente messo a fuoco, le perle minuscole del gruppo sono state attirate verso il centro del raggio, in cui il campo elettrico prodotto dall'indicatore luminoso è più forte. I ricercatori potevano quindi posizionare e vincolare le perle con consistenza ed accuratezza estreme.

Nell'impostazione elegante del Blocco, una singola molecola del RNA polimerasi - l'enzima che trascrive i fili del DNA in RNA - è stata fissata ad una perla, mentre la trascrizione emergente del RNA è stata collegata all'altra.

Tenendo la tensione fra le due perle costante e misurando la distanza loro poichè hanno separato, il Blocco poteva misurare la lunghezza cambiante di nuovo filo del RNA.

“Che Cosa abbiamo ottenuto era una lettura del colpo-da-colpo di come il RNA profilatura come è elaborato dal RNA polimerasi,„ ha detto il Blocco.

Commutazione del riboswitch
Nel caso della trascrizione del RNA studiata dal Blocco e da Frieda, c'erano due opzioni di conformazione, che piombo a due risultati funzionali molto differenti.

L'opzione “favorita„ - circa 10 miliardo volte più probabilmente al modulo, tutte le cose che sono uguale - era una struttura del terminatore che avrebbe fermato la trascrizione se si formasse.

L'altra struttura era un anti-terminatore costituito da un elemento del RNA conosciuto come un riboswitch ha individuato poco controcorrente dal terminatore. Riboswitches è un comune ma il metodo capito male di regolamento del gene, ha trovato in tutti i regni di vita. Questi allungamenti delle trascrizioni del RNA cambiano la conformazione dopo avere legato determinate piccole molecole dell'obiettivo, con le conseguenze per controllo del gene.

Il anti-terminatore era meno thermodinamicamente stalla che il terminatore e quindi molto meno probabilmente formarsi. Poiché si è formato leggermente più rapidamente del terminatore, tuttavia, “ha ottenuto il suo piede nella porta,„ ha detto il Blocco.

“È un po'come il vecchio scherzo circa l'evasione del ribassista nel legno,„ ha detto. “Realmente non dovete funzionare più rapidamente del ribassista, voi deve funzionare appena più velocemente del vostro amico che è con voi.„

Quando la molecola dell'obiettivo dei riboswitch era presente, i ricercatori trovati, il anti-terminatore si formerebbero coerente, impedendo il terminatore l'profilatura e permettere che della trascrizione continui in avanti. Il anti-terminatore terrebbe soltanto la sua forma per un secondo o così, ma un secondo è solo abbastanza lungo.

“Eravamo i primi realmente per vedere un riboswitch passare,„ il Blocco ha detto.

Il gruppo spera di estendere le sue tecniche fino l'altro RNAs strutturato, compreso più riboswitches come pure ribozimi - RNAs che possono catalizzare le reazioni chimiche - e i tRNAs determinanti per la traduzione della proteina.

Sorgente: http://www.stanford.edu/

Last Update: 20. October 2012 05:31

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