五分钟的样品处理增强了DNA成像和分析

JILA科学家开发了一种快速，简单的样品制备方法，可以增强DNA的成像，从而更好地分析其物理性质和相互作用。

在ACS Nano中描述，JILA温和而有效的过程涉及将DNA与云母(一种扁平硅酸盐矿物)结合。这个过程扩展了DNA的配置 - 类似于扩展手风琴的波纹管 - 因此与以前的方法相比，可以分析8倍的分子。

液体中扩展结构的原子力显微镜(AFM)成像改善了DNA的生物物理数据的质量和数量及其与蛋白质的相互作用。该方法在很宽的盐浓度范围内产生高质量的图像，包括与细胞中发现的相似的盐浓度。之前认为这是不可能的，因为不同的盐通常竞争将DNA附着到表面或干扰该附着。高分辨率图像显示DNA的标志性双螺旋结构，看起来像一个扭曲的梯子。

JILA由美国国家标准与技术研究院(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校共同运营。

“我们希望这种新的样品制备方法能够为调节DNA与表面的结合强度铺平道路，这有助于研究蛋白质-DNA复合物的动力学，”NIST / JILA研究员Tom Perkins说。

DNA的AFM成像先前已经在空气和液体中进行，但是没有广泛接受的方法用于在液体中制备DNA，其正常环境。云母是一种吸引人的结合表面，因为它是如此平坦，但它也具有负电荷，其排斥DNA，因此需要表面处理。目前的样品制备方法可以产生非常紧凑的DNA片段，差的图像或破坏蛋白质-DNA相互作用的盐条件。

JILA的五分钟过程包括将云母浸泡在镍盐溶液中，温和漂洗和干燥，以及在含有氯化镁和氯化钾的溶液中将DNA与云母结合。如在细胞中，这些盐条件保留了与DNA结合的蛋白质的特性。在蛋白质-DNA复合物与云母结合后，成像前的最后一步包括用含有氯化镍的溶液冲洗云母，该溶液通过增加DNA-云母相互作用强度来捕获DNA结构。

这种方法首次在液体中产生了与平坦表面结合的DNA的AFM图像，而不会改变其众所周知的机械性能，包括其宽度，长度和天然骨架刚度。JILA科学家使用这种新方法制作高质量的DNA图像和两种蛋白质-DNA复合物。DNA蛋白复合物的增强图像将帮助研究人员了解DNA修复和细胞代谢等过程的新细节。

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