Он хранит информацию, которая определяет работу клеток, и все чаще используется в приложениях нано- и биотехнологий. Один из ключевых вопросов для исследователей ДНК заключался в том, какую роль спиральная природа ДНК играет в процессах, происходящих в ДНК.

Когда моторный белок движется вперед по ДНК, он должен скручивать или вращать ДНК и, следовательно, работать против сопротивления скручиванию ДНК. (Эти моторы могут осуществлять экспрессию генов или репликацию ДНК, когда они движутся вдоль ДНК.) Если моторный белок встречает слишком большое сопротивление, он может остановиться. Хотя ученые знают, что жесткость на кручение ДНК играет решающую роль в фундаментальных процессах ДНК, экспериментальное измерение жесткости на кручение было чрезвычайно трудным.

В «Торсионной жесткости расширенной и плектонемной ДНК», опубликованной 7 июля в Письма с физическими проверками, исследователи сообщают о новом способе измерения жесткости на кручение ДНК путем измерения того, насколько сложно скрутить ДНК, когда расстояние от конца до конца остается постоянным.

«Мы придумали очень хитрый трюк для измерения жесткости ДНК на кручение», - сказала старший автор исследования Мишель Ван, заслуженный профессор физических наук факультета физики Колледжа искусств и наук имени Джеймса Гилберта Уайта и исследователь лаборатории Говарда. Медицинский институт Хьюза.

«Интуитивно кажется, что ДНК станет чрезвычайно легко скручивать при очень малой силе», - сказал Ван. «Фактически, многие люди сделали это предположение. Мы обнаружили, что как экспериментально, так и теоретически это не так ».

Первый автор - Сян Гао, научный сотрудник лаборатории атомной физики и физики твердого тела.

Этот метод также предлагает новые возможности для изучения индуцированных скручиванием фазовых переходов в ДНК и их биологических последствий. «Многие коллеги прокомментировали мне, что они были действительно взволнованы этим открытием, поскольку оно имеет широкое значение для процессов ДНК in vivo», - сказал Ван.