日本東京大學(xué)科研人員研制出可操作長(zhǎng)鏈DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的微型裝置，并開發(fā)出研究遺傳物質(zhì)的新方法。相關(guān)科研結(jié)果刊登在近期出版的《芯片試驗(yàn)室》雜志上。
　　醫(yī)學(xué)界早已掌握了確定遺傳疾病和其他基因病原的方法，但長(zhǎng)期以來(lái)在人工操作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)方面并沒有取得大的進(jìn)展。原因在于，長(zhǎng)度從幾微米到幾厘米，直徑卻只有2納米的DNA雙螺旋具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，基因編碼信息被隱藏其內(nèi)。為了解決上述問題，研究人員利用酶將DNA分解成碎段。但這種方法因可能導(dǎo)致基因之間的連續(xù)性及重要數(shù)據(jù)大量丟失，而未取得成功。

　　雖然DNA雙螺旋非常脆，一不小心就會(huì)斷裂，但是本世紀(jì)初科研人員還是利用光學(xué)“陷阱方法”成功地將DNA拉伸開來(lái)，但這種方法只適合小分子。日本科學(xué)家在上述方法的基礎(chǔ)上，利用激光將DNA雙螺旋掛在了微型掛扣上，之后纏繞在2個(gè)微型卷軸上，成功地研制出了操作長(zhǎng)鏈DNA的方法。

　　研究人員認(rèn)為，當(dāng)DNA分子展開時(shí)，在三維空間確定需要進(jìn)行研究的基因比較容易，在這種狀態(tài)下從DNA雙螺旋上讀取信息也很容易，就像在膠卷上看照片一樣。

　　具體的技術(shù)工藝是：建立電動(dòng)纏繞機(jī)后，對(duì)DNA雙螺旋進(jìn)行拉伸，其中每一個(gè)的長(zhǎng)度不超過2微米，并使用高靈敏攝像機(jī)和熒光譜儀監(jiān)控微型裝置和DNA雙螺旋線的轉(zhuǎn)動(dòng)；再用激光鉗將專門建立的微型掛扣固定成字母“Z”型；然后將“Z”型微型掛扣與下個(gè)DNA雙螺旋連接起來(lái)。由于微型掛扣的終端是箭形結(jié)構(gòu)，DNA雙螺旋線不易斷裂，研究人員就可以將DNA雙螺旋向任何方向轉(zhuǎn)動(dòng)。接下來(lái)，利用激光束將DNA雙螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)纏繞在微型卷軸上。這樣，DNA雙螺旋便可以與微型卷軸一起向任何方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　以前的研究發(fā)現(xiàn)，DNA雙螺旋線的斷裂一般發(fā)生在以下情況中：作用在其上的力介于100微微牛頓到300微微牛頓之間。而在這個(gè)系統(tǒng)中，外力不超過25微微牛頓。

　　研究人員介紹說，該裝置可以操作一個(gè)長(zhǎng)度達(dá)百萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，而且由于完全采用機(jī)械方法，不需要對(duì)被研究的DNA雙螺旋進(jìn)行任何化學(xué)轉(zhuǎn)化。