一个单分子纳米孔装置检测DNA聚合酶活性,具有单核酸分辨率
Scott L Cockroft1, John Chu, Manuel Amorin
1Department of Chemistry, The Skaggs Institute for Chemical Biology, The Scripps Research Institute, 10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California 92037, USA.
Journal of the American Chemical Society
|January 2, 2008
概括
研究人员在单分子水平上逐一观察DNA聚合酶活性. 这一突破使用纳米孔装置监测DNA合成,推进单分子DNA测序.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 分子生物学分子生物学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 单分子DNA测序需要在单核酸分辨率下监测DNA聚合酶活性.
- 目前的方法在实现精确的,实时监测聚合酶活动时面临挑战.
研究的目的:
- 报告第一个基对基DNA聚合酶活性在单个分子水平上的单基分辨率的观测.
- 为此目的开发和描述一种新的纳米孔装置.
主要方法:
- 组装了一个超分子纳米孔装置,使用脂质膜中的α-hemolysin蛋白孔.
- 在孔内线索一个DNA-PEG共聚合物链.
- 由单核酸原料延伸和模板DNA位移引起的监测离子电流变化.
主要成果:
- 实现了第一个单分子,基对基观察DNA聚合酶活性.
- 检测到多达九个连续的单核酸原料扩展,具有高灵敏度 (<或=2.4 A空间分辨率).
- 观察到离子电流的逐步变化,与每个核酸添加相对应.
结论:
- 开发的纳米孔装置可以在单核酸分辨率下监测DNA聚合酶活性.
- 这代表了纳米孔介导单分子DNA测序的重大进步.
- 该系统也可能适用于研究其他生物聚合物-蛋白质相互作用.
