趣科学丨施压就跳舞,DNA分子是

01:05DNA作为生物遗传信息的重要载体，长久以来都是科学界研究的重点。据《自然·通讯》日前报道，英国研究人员拍摄了有史以来最高分辨率的单个DNA（脱氧核糖核酸）分子图像，揭示了DNA在细胞内塞满并扭曲时可能具有令人惊讶的活性。这项新研究或有助于加速新基因疗法的发展。DNA的分子拥有双螺旋形的结构，小小的细胞看似空间狭窄，你很难相信每个人类细胞都含有两米长的DNA，而为了适应我们的细胞，它已进化为扭曲、转动和卷曲结构。这意味着环状DNA在基因组中无处不在，其扭曲结构与对应的松弛结构相比显示出更多的动态行为。研究小组研究的DNA微圆环，该分子的两端连接在一起形成一个环。观测到DNA原子在“扭曲舞动”DNA为什么会发生“扭曲”？要想解答这个疑问，先得从DNA的基本构成说起。DNA（脱氧核糖核酸）是几乎所有具有遗传信息的生物中的复杂化学物质，可在几乎所有有机体中携带遗传信息，它位于细胞核的染色体中。它由四个化学碱基组成：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。双螺旋DNA的结构来自腺嘌呤与胸腺嘧啶的结合和胞嘧啶与鸟嘌呤的结合。科学家以前使用显微镜观察DNA及其扭曲的梯状构型，但这些仅限于分子的静态视野，这种手段也存在局限性，科学家无法看到强烈的DNA卷曲如何影响其双螺旋结构。通过将原子力显微镜与分子动力学计算机模拟相结合，英国谢菲尔德大学、利兹大学和约克大学组成的联合研究小组绘制和观察了DNA单链中每个单个原子的运动和位置。研究人员拍摄的视频以前所未有的细节展示了当DNA挤在细胞内部时，可以看到DNA的标志性双螺旋结构，再与模拟结合时，研究人员能够看到DNA中每个单个原子的位置以及它如何扭曲和扭曲。将有助于改进DNA的诊断和治疗方法研究小组研究了DNA微圆环，该分子的两端连接在一起形成一个环。处于松弛位置（即无扭曲）的DNA微圆环的显微图像显示出很少的运动，当给DNA加倍的扭曲时，它突然变得更加动态，可以看出其采用了一些非常奇特的“舞蹈”动作。这些动态的行为可能会在帮助DNA找到结合伴侣并促进生长方面起到重要的作用。以前的研究表明，DNA微圆环是健康和衰老的潜在指标，并且可以作为疾病的早期标记。由于DNA微圆环可以扭曲和弯曲，因此它们也可以变得非常紧凑。研究人员表示，能够如此详细地研究扭曲和紧缩的DNA微圆环如何挤入细胞，或将导致开发出全新的医学干预措施，包括改进基于DNA的诊断和治疗方法。人类对DNA分子的研究与发展上世纪50年代，沃森和克里克合作发现DNA双螺旋结构的分子模型，该研究成果标志着分子生物学的诞生，因此也被誉为20世纪以来生物学领域最伟大的发现之一。此后几十年中，对于DNA分子的研究日益深入，分子遗传学、分子免疫学等细分领域逐渐发展起来。最新研究对DNA分子的认知又深入推进一步，使科学家可以凭借更高的分辨率了解DNA的神奇特性。猛犸象的牙齿。能被提取的最久远DNA是多少？DNA能被提取的最久远纪录是多少？最新纪录是：万年，提取自西伯利亚永久冻土中的猛犸象牙齿之中。此前的DNA保存纪录来自加拿大育空地区，一段距今56万-78万年前的马腿骨。当地时间2月17日，国际权威学术期刊《自然》刊发了这一最新发现。科学家从年代挖掘的一组猛犸象牙齿样本中提取出DNA，并鉴定出一种新的猛犸象物种，该物种的后代在美洲一度繁衍壮大。科学家此前假设，如果能够找到合适的样本，古老的DNA可以存在超过一百万年。生物体死亡后，其染色体就会破碎成碎片，随着时间的推移，染色体会变短。最终，DNA链变得如此之小，以至于即使可以被提取，也会丢失过多的遗传信息。视频来源：UniversitiesofYorkshire