暴露于酶引起的液滴

特有响应由DNA形成“A心急锅不开,”俗话说,但这不是对研究者观看的从DNA形成液体“锅”的情况。事实上,恰恰相反。

随着在路德维希 - 马克西米利安大学(LMU),慕尼黑,德国的研究伙伴,团队的研究结果出现在美国国家科学院的诉讼。

在细胞生物学的最新进展已经使科学家能够得知活细胞(如DNA和蛋白质)的分子组分可以相互结合并形成出现在摇动沙拉酱类似油滴液滴。这些细胞相互作用的液滴与其他组件进行那些对生命至关重要的基本过程,但鲜为人知的是如何相互作用的功能。为了深入了解这些基本过程,研究人员使用纳米技术的现代方法来设计的模型系统中,从DNA的颗粒形成的液滴,然后观看那些液滴,因为它们与DNA切割酶相互作用。

出人意料的是,他们发现,在某些情况下,添加酶导致DNA液滴突然开始沸腾,像开水。

“关于冒泡DNA的奇怪的事情是,我们没有加热系统,就好像一盆水开始沸腾,即使你忘记打开炉子,”项目共同负责人奥马尔·萨利赫,加州大学圣巴巴拉说材料和生物工程助理教授。然而,并不总是出现起泡现象;有时加入酶会导致液滴平稳地收缩了,为什么会出现一个响应或其他目前还不清楚。

为了弄清这一神秘的底部,该小组进行了一系列严格的实验精密量化收缩和冒泡的行为。他们确定了两种类型的收缩行为的:第一被酶切割DNA仅在液滴表面造成的,并且所述第二致酶液滴渗入内部。 “这个观察是解开的行为,因为它把我们的头的想法,这种酶可以开始从里面滴蚕食的关键,”共同领导添Liedl,在LMU的教授,在实验中说进行。

通过比较滴应对DNA颗粒设计,团队破获案件:他们发现,基于渗透起泡和收缩发生一起,而当DNA颗粒轻轻地结合在一起只是发生,而强结合的DNA颗粒将保持酶在外面。由于萨利赫指出,“这就像在人群中行走,如果人群紧紧牵着手,你将无法获得通过。”

气泡,然后,只发生在轻绑定系统中,当酶可以穿过拥挤DNA粒子液滴的内部得到的,并且在开始从内部液滴侵蚀。通过酶引线创建,其中水在从外部吸入渗透效应的化学片段,使膨胀现象产生气泡。气泡成长,到达液滴表面,然后释放片段打嗝状气态突出。 “这是相当惊人的看,随着泡沫的膨胀和弹出了个遍,” Liedl说。

的工作表明生物分子的液体的基本材料性质以及其与外部元件的相互作用之间的复杂关系。该小组认为,从研究冒泡过程中获得的洞察力将导致双方生活过程中更好的模型,并增强能力来设计用作合成生物反应器液滴。

这项研究是由来自亚历山大·冯·洪堡基金会的奖励萨利赫,这使他与Liedl在这个项目上直接访问慕尼黑和工作成为可能。 “这些类型的国际合作是非常富有成效,”萨利赫说。

资源 University of California - Santa Barbara. "Exposure to enzymes causes peculiar response in liquid droplets formed by DNA." ScienceDaily. ScienceDaily, 28 July 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200728130830.htm>.