单分子磁镊旋转操控和基因转录调控动力学

Rotation manipulation of single-molecule magnetic trapping and gene transcription regulation dynamics

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中文摘要：基因转录调控是生命体调节基因表达的重要过程,是保证遗传信息可控传递和维持基因组稳定性的关键步骤.单分子技术的发展为分子水平上探索基因转录调控动力学机制提供了新的研究范式,有力地推动了基因转录调控规律方面的研究进展.本文着重介绍了依据单分子磁镊旋转操控技术发展起来的操控超螺旋DNA的技术,借助超螺旋DNA的"放大"特点,实现了对DNA双螺旋动态打开过程的高通量、单碱基精度的测量;随后,介绍了单分子磁镊旋转操控技术在基因转录调控动力学研究中的应用情况,通过实时监测转录泡结构,实现对转录起始、延伸和终止等阶段的动力学表征,建立了一系列新的转录调控模型;最后,介绍了单分子磁镊旋转操控和单分子荧光成像技术联用方案,为研究复杂体系中的基因转录调控动力学机制提供了新的范式和范例.

外文关键词：

single-molecule magnetic trappingsupercoiled DNAgene transcription regulationsingle-molecule kinetics

作者：

张志鹏、刘帅、张玉琼、熊影、韩伟静、陈同生、王爽

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作者单位：

华南师范大学生物光子学研究院,广州 510631

松山湖材料实验室,东莞 523808

中国科学院物理研究所,北京 100190

关键词：

单分子磁镊旋转操控技术超螺旋DNA 基因转录调控单分子动力学

基金：

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金中国科学院战略先导科技专项(B类)中国科学院青年创新促进会项目广东省重点领域研发计划广东省重点领域研发计划广东省基础与应用基础研究基金

项目编号：

1200442032071228120042711227430862135003XDB370000002021009212021072219000012022B03030400032019A1515110186

出版年：

2023

DOI：

10.7498/aps.72.20231089

物理学报

中国物理学会，中国科学院物理研究所

物理学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.038

ISSN：1000-3290

年,卷(期)：2023.72(21)

参考文献量70