Atomik kuvvet mikroskobu Imaging'i kullanma oluşturarlar dinamikleri ve yapısını sondalama

Ökaryotik hücrelerde DNA son derece yoğun ve kromozomlar içine organize olduğunu. ¹ ilk DNA organizasyon bir kromozom içinde hangi 147 oluşturarlar derlemede düzeyidir bp DNA’ın histon octamer çekirdek sıkıca sarılmış. ^{2 , 3} nucleosome parçacıklar son derece kompakt kromozom birimi kurdu kadar hangi sonra düzenlenen bir kromatin dizi oluşturan uzun bir DNA molekülü üzerinde topla. ⁴ kromatin sökme Gen transkripsiyonu ve genom çoğaltma, kritik hücresel işlemler tarafından gerekli DNA o kromatin son derece dinamik bir sistemdir öne ücretsiz erişim sağlar. ^{5 , 6 , 7} DNA çeşitli kromatin düzeylerde dinamik özelliklerini anlama moleküler seviyede nerede hatalar hücre ölümü veya kanser gibi hastalıkların gelişimine yol açabilir genetik işlemleri elucidating için kritik öneme sahip. ⁸ bir kromatin büyük önem oluşturarlar dinamikleri özelliğidir. ^{9 , 10 , 11 , 12} bu parçacıklar yüksek kararlılık crystallographic tekniklerle yapısal karakterizasyon için izin verdi. ² ne bu çalışmalar eksikliği oluşturarlar DNA mekanizması gibi dinamik ayrıntılarını histon çekirdeğinden unwrapping vardır; transkripsiyon ve çoğaltma işlemleri için gerekli olan dinamik yoludur. ^{7 , 9 , 13 , 14 , 15 , 16} Ayrıca, özel proteinler remodeling faktörler olarak adlandırdığı nucleosomal parçacıklar¹⁷sökme kolaylaştırmak gösterilmiştir; Ancak, oluşturarlar iç dinamikleri tüm sökme işleminin katkıda bu süreçte önemli faktördür. ^{14 , 16 , 18 , 19}

Tek molekül floresans^19,20,21, optik yakalama (cımbız)^13,18,22,23 ve AFM gibi tek molekül teknikleri ^{10 , 14 , 15 , 16 , 24 , 25 , 26} oluşturarlar dinamikleri anlamakta vesile olmuştur. Bu yöntemler arasında AFM birkaç benzersiz ve çekici özelliklerinden yararlanır. AFM bir görselleştirmek ve bireysel oluşturarlar yanı sıra uzun diziler²⁷karakterize etmek izin verir. AFM görüntülerden ölçülen ^10,14,26,28nucleosome yapısı DNA buna sarılarak histon çekirdek uzunluğu gibi önemli özellikleri olabilir; nucleosome çıkartıyorum dynamics karakterizasyonu için merkezi bir parametre. AFM olması son derece dinamik sistemleri ve DNA kendiliğinden histon çekirdek¹⁴paketini oluşturarlar çalışmalar ortaya koymuştur. Spontan DNA’sı oluşturarlar unwrapping doğrudan görüntüleme sulu çözümler ^14,26,29bitince hızlandırılmış modunda çalışan AFM tarafından görüntülenmiştir.

Yüksek hızlı hızlandırılmış AFM (HS-AFM) araçları gelişiyle nucleosome çıkartıyorum işleminin milisaniyelik zaman-ölçek ^14,15,24görselleştirmek mümkün kıldı. HS-AFM ^16,30 ile ilgili çalışmalar şeması belirli oluşturarlar kurallı türüyle karşılaştırıldığında oluşturarlar çeşitli yeni özellikler ortaya koydu. Şeması oluşturarlar bir şeması, kromozom kromozom segregasyon³¹için kritik düzeyde önemli küçük bir kısmını oluşturmaktadır. Toplu kromatin içinde kurallı oluşturarlar şeması oluşturarlar histon özünü CENP-A histon histon H3^32,33yerine içerir. Bu histon sonucu olarak, DNA kaydırma şeması oluşturarlar içinde ~ 120 ikamesidir ~ 147 yerine bp bp için kanonik oluşturarlar; farklı türleri morfoloji şeması ve kurallı oluşturarlar için neden olabilir bir fark daha yüksek dynamics toplu ile karşılaştırıldığında bu şeması kromatin uğrar düşündüren³⁴, diziler. HS-AFM^16,30 çalışmalarda şeması oluşturarlar tarafından görüntülenen roman dynamics benzersiz fırsat doğrudan yapısal ve dinamik özelliklerini görselleştirmek için bu tek molekül tekniği ile sağlanan örnekler oluşturarlar. Bu özelliklerinin örnekleri kısaca ele olacak ve kağıdın sonunda resimli. Bu ilerleme roman protokollerde oluşturarlar AFM görüntüleme gibi değişiklikler mevcut yöntemlerden gelişimi nedeniyle yapıldı. Burada açıklanan protokol amacı bu heyecan verici gelişmeler tek molekül AFM nucleosome çalışmalarda bu teknikleri onların kromatin araştırmalarda kullanmak isteyen herkes için erişilebilir hale getirmektir. Açıklanan teknikleri oluşturarlar çalışmanın ötesinde sorunlar için geçerlidir ve diğer protein ve DNA sistemleri ilgi soruşturma için kullanılabilir. Bu tür uygulamalar birkaç örnek yayınları^{35,36,37,38,39,40,41bulunabilir, 42,43,44,45,46,47,48,49} ve AFM çalışmaların geleceği çeşitli biyomoleküler sistemleri verilen^{29,50,51,53,54}değerlendirmeleri.