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上海应用物理研究所自主发明用纳米探针蘸取“内切酶”

来源:生物谷 2007-06-12 09:15

    生物谷报道:1纳米,只相当于头发丝十万分之一的粗细,而双链DNA分子的半径也就这么点儿。对如此尺度的DNA实施手术,须在原子力显微镜下,用特殊的纳米探针做“手术刀”。上世纪90年代至2004年,上海应用物理研究所教授李民乾、胡钧带领实验室,在纳米水平上对单个DNA分子实施“外科手术”,初步实现对单分子的切割、迁移、拾取等基本“技术动作”。   该所科研人员李宾、张益、胡钧等利用一种自主研发的纳米操纵技术,将生化反应精确定位在单个分子上,使DNA“分子手术”跨出了突破性一步。   

    一条DNA长链由几万甚至上百万个“碱基”构成,它们是DNA手术的关键作用点。但纳米探针毕竟还不够“高精尖”,一“刀”下去会连带到许多个碱基,而且对后续的DNA连接不利。因此,要进一步提高手术精度,需借助自然状态下的分子生化反应。科学家发现了一类“非限制性内切酶”,这种特殊蛋白质能通过自然反应将DNA链“切断”,但它们的反应点却是随机的,无法进行定位切割。  

    经多年研究,上海应用物理研究所科研人员发明了用纳米探针来蘸取这些“内切酶”,像毛笔一样将酶“点”到DNA的特定位置上,再通过控制反应条件,将这种生化反应“锁定”在这个位置上。于是,只要根据需要,选取DNA链上的某个位点,就能“万里挑一”进行定位反应,从而顺利切下一个DNA片段,并确保其它部分“毫发无损”。  

    这种纳米级手术被喻为“21世纪的外科手术”。专家介绍,可精确制导的DNA“分子手术”,今后有望对不正常的基因部位进行割除,并在同一部位植入正常基因,达到“天衣无缝”的手术效果,实现个性化基因诊疗。  

    专家点评  

    《美国化学学会会刊(JACS)》审稿人:作为一个当代热门话题,论文为单分子操纵提供了一个有价值的应用途径,将实现精确的DNA定位切割,这是激动人心的,并具有广泛意义。

    日前从中科院上海应用物理研究所获悉,该所科研人员李宾、张益、胡钧等利用一种自主研发的纳米操纵技术,将生化反应精确定位在单个分子上,使DNA“分子手术”  跨出了突破性一步。 (上海应用物理研究所)

    
   
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