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美国麻省理工学院(MIT)官网近日消息称，MIT科学家首次发现一种生物机制能控制DNA分子扭结，其证明同一个DNA分子上的扭结，可以从静止转变为移动状态。该成果将能提高基因测序技术的精确性。
Synopsis: Untying DNA Knots May 3, 2018
Experiments demonstrate that stretching a DNA strand can untie any knots it contains.
A. R. Klotz et al., Phys. Rev. Lett. (2018)
DNA作为经典的多聚长链分子，和自然界一切又长又细的物品一样，具有自我成结的“特性”。这种DNA扭结也存在于活细胞中，但细胞也自带特异性的拓扑酶可以“解开”这种打结。而MIT团队此次提出了一种新方法，可解开细胞外DNA的扭结。
该研究领导者、MIT化学家帕特里克·多伊勒及其团队，长期以来致力于高分子扭结的物理学研究。DNA在显微镜下比较容易观察，本身特性使其容易打结，于是成了他们的重要研究对象。此次，团队借助特别的DNA分子伸展技术，以及对DNA扭结进行成像观察，首次发现了一种生物机制，其能决定DNA扭结在核酸链上的移动或静止状态。
帕特里克·多伊勒表示，高分子物理学家们曾推测这些扭结可以固定住，却没有好的模型系统来验证这一点。而这一次，他们证明了同一个DNA分子上的扭结，可以从静止转变为移动状态。一旦改变环境，扭 结就停下来；同理，也可以让静止的扭结重新动起来。
这一发现提供了解开DNA扭结的希望，不仅可以帮助研究者们提高基因测序技术的精确性，还能促进DNA扭结的形成，减慢DNA分子通过测序系统时的速度，从而提升测序技术的能力。
，这项实验首次证明了DNA扭结就像日常中的绳结一样，可以在张力下被固定。同时，该实验为研究分子水平的摩擦力提供了重要启发，而此前人们一直仍对该现象缺乏足够了解。
总编辑圈点
生命是纠结的。生物学家早就知道，像所有绳链一样，DNA也会缠绕成难解的疙瘩。但只有专门研究它的化学家，才能讲清楚这种最小绳结的形态和运动方式，并且帮助我们更好地观察DNA。这再次证明化学与生物学的难解之缘。
（记者张梦然）
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