مجموعة هجينة ومقايسة أحادية الجزيء لتصوير حركة CMG المعاد تشكيلها بالكامل

ندرس ديناميات الحركة للمكونات المختلفة للاستجابة حقيقية النواة على مستوى الجزيء الواحد. من أجل الحصول على فهم كمي عميق لكيفية تكرار الخلايا لجينومها بالكامل ، كل دورة خلية. في اختراق في عام 2015 ، تم إعادة تشكيل تكرار الحمض النووي حقيقي النواة بالكامل في المختبر من مكونات البروتين المنقى.

وهذا أعطانا الكثير من السيطرة على النظام. ومنذ ذلك الحين، تم استخدامه على نطاق واسع للإجابة عن الأسئلة المتعلقة بالمراحل المختلفة لتضاعف الحمض النووي (DNA) مع زيادة الدقة الزمانية والمكانية. وقد تم ذلك باستخدام مناهج تكميلية مثل cryo EM والفيزياء الحيوية أحادية الجزيئات.

في مجال الجزيء الواحد ، يتمثل أحد أكبر التحديات في هذا النظام في عدد البروتينات المعنية وكذلك التركيزات التي تتطلب هذه المكونات من أجل زيادة كفاءة التفاعل الكلي إلى أقصى حد لأن هذا يمكن أن يعقد تصوير الجزيء الواحد. يقدم البروتوكول الموصوف هنا نهجا هجينا يتم فيه تجميع مركب البروتين أولا بطريقة فعالة باستخدام الكيمياء الحيوية الجماعية قبل تقديمه ودراسته في إعداد جزيء واحد. هذا يتجنب إدخال اثنين من تركيزات البروتين عالية على مستوى جزيء واحد.

نوضح هذا النهج لدراسة سلوك CMG اللولب المتماثل على الحمض النووي على مستوى الجزيء الواحد بعد تجميعه عبر المسار القائم على الأصل. ولكن يمكن أيضا استخدام هذا النهج لدراسة ديناميكيات العديد من الأنواع الأخرى من مجمعات البروتين المرتبطة بالحمض النووي.