Agradecemos Gijs wuite, Erwin JG Peterman, e Peter Gross para ajudar com a microfluídica e Alessia Tempestini para obter ajuda com a preparação da amostra. Esta pesquisa foi financiada pelo Sétimo Programa-Quadro da União Europeia (FP7 / 2007-2013) ao abrigo do contrato de subvenção n ° 284464 e do Ministério da Educação italiano, Universidade e Pesquisa FIRB 2011 RBAP11X42L006, Futuro em Ricerca 2013 RBFR13V4M2, e no âmbito da Projeto Nanomax Flagship.

1 Pinças Ópticas instalação com nanômetro Estabilidade A configuração experimental deve fornecer duas pinças ópticas com apontando estabilidade a nível nanométrico e intensidade flutuações do laser de aprisionamento abaixo de 1%. Combinação dessas condições vai garantir estabilidade nanômetros do haltere sob tensão normal (1 PN - algumas dezenas de pn), rigidez armadilha (0,1 PN / nm) e largura de banda de medição (taxa de aquisição de imagem de 20 seg -1). Um esquema da montagem experimental é mostrada na Figura 1. <ol><li> Projeto pinças ópticas e de construção 15,17: <ol><li> Monte o aparato experimental em uma mesa óptica com isoladores de ativos para reduzir as vibrações mecânicas. Montar a estrutura microscópio sobre isoladores elastoméricos para absorver o ruído acústico e ressonâncias mecânicas da estrutura microscópio. </li><li> Inserir um isolador óptico no percurso do laser aprisionamento, perto da fonte de luz laser, para reduce flutuações de amplitude aleatórias devido a realimentação óptica. </li><li> Reduza o comprimento do caminho do laser armadilhas, tanto quanto possível e coloque todo o caminho em uma caixa selada para reduzir as flutuações do laser apontadores devido às correntes de ar e turbulência. </li><li> Criar pinças ópticas duplas dividindo uma única fonte de laser infravermelho próximo (Nd: YAG, 1064 nm de comprimento de onda) em dois feixes com polarizações ortogonais. Não use armadilhas compartilhada em tempo, pois causam oscilação do haltere sob tensão 12. </li><li> Use defletores óptico-acústico (EDAO) impulsionado por sintetizadores digitais Diretos (DDSS) para permitir movimentos finos de (pelo menos) uma armadilha e regulação precisa da tensão DNA. DDSs permitir uma melhor estabilidade armadilha de osciladores de tensão controlada (VCOs). </li><li> Inserir dois fotodiodos detector quadrante (QDPs) no plano focal posterior do condensador para detectar a posição dos grânulos presas com precisão sub-nm. </li></ol></li><li> Verifique se a intensidade fluctuations do laser de aprisionamento na entrada microscópio são inferiores a 1%, utilizando um fotodiodo, com uma largura de banda maior do que a taxa de aquisição de imagem. </li><li> Verifique apontando estabilidade dos dois lasers de captura: <ol><li> Preparar grânulos de sílica em tampão fosfato: Diluir 20 uL de esferas de sílica (1,54 ^ M, 10% de sólidos) em 1 ml de acetona, sonicar 30 seg, vortex brevemente, e centrifugar 2 min a 19.000 x g. Ressuspender em 1 ml de acetona e lavagem repetida. Ressuspender em 1 ml de tampão fosfato 50 mM, lavar duas vezes, e finalmente ressuspender em 100 ul de 50 mM de tampão de fosfato. </li><li> Calibrar pinças ópticas com contas de sílica: preparar uma célula de fluxo, anexando uma lamela para uma lâmina de microscópio utilizando fita dupla adesiva (cerca de 60 mm de espessura). Fluxo de 1 mg / ml de BSA e esperar 3 min. Fluxo de grânulos de sílica diluído 1/1000 em tampão de fosfato e vedar a câmara de fluxo com massa de silicone. Armadilha uma pérola em cada armadilha e calibrar as armadilhas, utilizando o método de espectro de potência 18. </li&gt; <li> Preparar grânulos de sílica em acetato de pentilo e nitrocelulose: Diluir 20 ul de pérolas de sílica (1,54 uM, 10% de sólidos) em 1 ml de acetona, sonicar 30 seg, vortex brevemente, e centrifugar 2 min a 19.000 x g. Ressuspender em 1 ml de acetona e lavagem repetida. Ressuspender em 1 ml de acetato de pentilo e lavar duas vezes. Finalmente ressuspender los em acetato de pentilo com 0,1% de nitrocelulose, dissolvido em acetato de pentilo. </li><li> Espalhe 2 ul de esferas de sílica 1,54 um de diâmetro dissolvidos em acetato de pentilo + 0,1% de nitrocelulose sobre a superfície de uma lamela (24 x 24 mm), utilizando uma segunda lamela (24 x 60 mm). Fixe a lamela para uma lâmina de microscópio, usando dois pedaços de fita dupla face para criar uma célula de fluxo. Encha a célula de fluxo com tampão fosfato 50 mM e selá-lo com graxa de silicone. </li><li> Imagem de um talão de sílica em microscopia de campo claro com ampliação 2,000X. O campo de visão deve ser de 7 x 5 mm adquirido em 768 x 576 pixels, para que a imagem do grânulo tem um diâmetro de 190 pixels. Compensar desvios térmicas com um software de feedback que, tal como na ref. 17, calcula a posição xy partir do centro da imagem e z a partir dos anéis de difracção e corrige desvios que se deslocam com uma fase de piezo-nm ou melhor precisão. </li><li> Sobrepor ao centro da armadilha esquerda com o centro da pérola (os níveis de sinal xy do QDP deve ser a mesma medida durante a calibração) e medir o ruído e a sua posição de desvio padrão da QDP. Repita a medição para a armadilha direita. </li></ol></li></ol> 2. Single Molecule localização com nanômetro Precisão <ol><li> Projeto de microscopia de fluorescência e construção 15,19 <ol><li> Use uma alta eficiência quântica e CCD multiplicou-elétron para alcançar os altos índices necessários para a precisão nanométrica localização sinal-ruído. </li><li> Escolha óptica para obter uma imagem de pixel de tamanho ~ 80 nm (por exemplo, uma ampliação da imagem ~ 200X com um tamanho de pixel de câmara de 16 mm). Este é suficientemente pequena a negligenciar erro de localização devido a pixelização 8, mas suficientemente grande para recolher um número considerável de fótons por pixel. </li><li> Como fonte de excitação, que utilizam a luz do laser é não polarizada (por passagem através de uma fibra óptica não mantendo-polarização), ou polarizada circularmente (passando através de um λ / 4 waveplate) para maximizar a excitação de cromóforos únicos, independentemente da sua orientação. </li><li> Escolha filtros de banda de emissão que eficiência de corte tanto excitação e armadilhas luzes de laser. Nota: Em nossos experimentos, rotulado nossa proteína com corante Atto532 e utilizado um filtro passa-banda de emissão centrada em 600 nm com largura de banda de 100 nm. </li></ol></li></ol> 3. microfluídica Para conseguir um controlo preciso de troca de tampão e a montagem &quot;haltere&quot;, isto é, a fixação de uma única molécula de ADN entre as duas microesferas opticamente armadilhados, um fluxo laminar multicanal integrado personalizadosistema tem de ser desenvolvido. Este é composto por uma câmara de fluxo, uma pressão do reservatório e um sistema de controlo de pressão (Figura 2). <ol><li> Preparação da célula de fluxo NOTA: A câmara de fluxo usado para experiências de molécula única a interacção ADN-proteína tem de preferência quatro entradas e uma saída, para permitir que até quatro fluxos de tampão em paralelo, cada uma contendo um dos diferentes elementos necessários para a experiência: grânulos, ADN, proteína, e tampão de imagiologia por fluorescência marcado. A separação dos componentes dos canais de fluxo permite uma montagem eficiente de haltere. Além disso, o canal de imagem é útil para evitar a fluorescência de fundo, a partir de proteínas de difusão e atingir a elevada relação de sinal-para-ruído necessário para a localização da proteína de ligação a DNA com uma precisão da ordem de alguns nanómetros. <ol><li> Faça furos de 1 mm de diâmetro na lâmina do microscópio (76 x 76 x 1 mm) com um diamante-ponta, a fim de criar 4 entradas e uma saída. </li><li> Limpe ªe lâminas de microscópio com etanol e o centro da porta com o anel de vedação inserido e o anel de adesivo na corrediça circundante dos orifícios de acesso. É fundamental o uso de luvas durante este passo para evitar impressões digitais, o que pode perturbar o processo de colagem. </li><li> Fixe as NanoPorts para o slide, e colocá-lo no forno pré-aquecido a 180 ° C por 1 hora para permitir a ligação completa. </li><li> Desenhar o padrão do contorno da célula de fluxo de um pedaço de papel. Os canais devem ser ~ largura de 3 mm e corresponder à posição de orifícios na lâmina de microscópio. </li><li> Coloque o desenho por cima de dois pedaços de Parafilm e com um bisturi afiado e fazer cortes contínuos ao longo do contorno desenhada. Remova qualquer protuberância formada. Descarte a camada inferior Parafilm, que é usado apenas para garantir um suporte limpo. </li><li> Colocar a lâmina do microscópio contendo o NanoPorts ligados de cabeça para baixo no suporte metálico. </li><li> Alinhe cuidadosamente o contorno câmara Parafilm com os orifícios, certificando-thno parafilme não obtrude as entradas e saída da câmara. </li><li> Cubra com lâminas de microscópio limpa (62 x 56 x 0,15 milímetros) e retire cuidadosamente o excesso de Parafilm torno da câmara. </li><li> Colocar dois blocos de calor, previamente aquecido a 120 ° C, na parte superior da célula de fluxo para aplicar pressão constante sobre ele. Deixe o Parafilm derreter por aproximadamente 25 min. </li></ol></li><li> Reservatório de pressão e recipientes de tampão O reservatório de pressão deve ser feita de Plexiglas (ou semelhante) e permitir a acomodação de seis recipientes de tampão. A possibilidade de dispor de, pelo menos, dois recipientes de tampão adicional melhora a flexibilidade do instrumento. Note que os recipientes transparentes e tubos ajudam consideravelmente na manipulação do sistema de fluxo e solução de problemas de bolhas de ar presas. Luer estéril e descartável seringas lock-ponta (2,5 ml), a partir do qual os êmbolos foram removidos, são recipientes tampão boas e permitem uma fácil ligação com o tubo de entrada. Certifique-se de queo volume total de fluido é pequena em comparação com o volume de ar no interior do reservatório de pressão, uma condição essencial para se obter um fluxo suave e estável. <ol><li> Conecte válvulas de corte na saída dos recipientes tampão para transformar o fluxo tampão ligado ou desligado durante os experimentos. </li><li> Montar a célula de fluxo na platina do microscópio. Ligue as válvulas de corte para as entradas de câmara de fluxo com tubos polieteretercetona (diâmetro ~ 150 um interno) e acessórios sem flange. Adicionar ~ 3 cm da tubagem de etileno propileno fluorado (~ 500 mm de diâmetro interno) como uma ligação entre o tubo e os conjuntos NanoPort da célula de fluxo. Este passo é essencial para reduzir o fluxo de tampão na câmara de entrada para evitar a ruptura da célula de fluxo ou NanoPort descolamento do vidro. O uso de tubos de grande diâmetro interno sozinho, por outro lado, iria exigir grandes volumes de amostras biológicas. </li><li> Ligue a saída da câmara de fluxo para um tubo Falcon aberto à pressão atmosférica. Estetubo serve como disposição para o buffer que sai da câmara de fluxo. </li></ol></li><li> Sistema de controle de pressão <ol><li> Construir um sistema de controlo de pressão capaz de ajustar com precisão a pressão de ar no interior do reservatório de pressão. Isto pode ser feito por meio de duas válvulas solenóides controladas por computador, que está ligado a uma fonte de pressão de 0,5 atm (compressor) e o segundo à pressão atmosférica. As válvulas solenóides são repetidamente aberto durante aproximadamente 7 mseg para aumentar ou diminuir a pressão na linha até que o valor desejado seja alcançado. NOTA: esta abordagem foi adaptada de Carlos Bustamante 20, e produz um fluxo mais suave do que usar uma bomba de seringa motor de passo 21. </li><li> Adicionar um transdutor de pressão controlada por um software de escrita à medida para monitorizar a pressão efectiva exercida sobre o reservatório de pressão. Pressões típicas de trabalho são da ordem de 20 mbar para montagem haltere e 200 mbar para lavar os componentes do sistema de fluxo. </li></ol></li&gt; </ol> 4. ADN Tailing com biotinilado Desoxicitidina trifosfato (biotina-dCTP) A molécula de DNA deve ser maior do que 1 pm a facilitar a sua extensão e sob fluxo de ancoragem para os grânulos de presas. Além disso, um ADN de comprimento vai evitar que a luz IR aprisionamento de iluminar a proteína de ligação de ADN. Isto tem uma importância especial, pois a absorção de luz IR de um cromóforo animado resulta em aumento da fotodegradação. NOTA: No presente estudo, a molécula de DNA foi de 3,7 mM de comprimento. A molécula continha três cópias do operador principal O1 e uma cópia de cada um dos dois agentes auxiliares, O2 e O3. Estas sequências foram inseridos no meio da molécula, o que resulta, portanto, aproximadamente equidistantes entre as esferas presos e raios laser infravermelhos. <ol><li> Misture 1 pmol de DNA extremidades 3 &#39;lineares com 60 pmol de biotina-14-dCTP, 4 l de 5x Terminal deoxynucleotidyl Transferase tampão (TdT) (1 ca M de potássiocodylate, Tris 125 mM, 0,05% (v / v) de Triton X-100, 5 mM de CoCl2 (pH 7,2 a 25 ° C)) e 1,5 ul de TdT e ddH2O para um volume total de 20 ul. Incubar a mistura a 37 ° C durante 15 min. Isto resultará na adição de até 60 nucleótidos por cada extremidade do ADN. Note-se que o DNA 3&#39;-saliências são atados com maior eficiência do que as extremidades de recesso ou cega. </li><li> Purificar DNA atados com colunas de spin ou fenol / clorofórmio e posterior precipitação etanol para remover CoCl 2 do tampão de reação TdT. </li><li> Após a purificação, o ADN pode ser armazenado a 4 ° C, durante várias semanas, ou a -20 ° C durante períodos mais longos, mas evitar o descongelamento repetidos e recongelação. </li></ol> 5. de marcação de proteínas com grupos tiol Atto532 Rotular através da modificação de resíduos de cisteína não deve alterar a atividade de proteínas. Para ultrapassar este problema, usamos LacI mutante, LacIQ231C, um which transporta apenas uma cisteína por monómero na posição 231 Este mutante preserva as mesmas características do tipo selvagem e as modificações químicas na posição 231 foram mostradas para não interferir com a estabilidade da proteína 22. NOTA: Nós marcado a proteína com ATTO532 maleimide. <ol><li> Certifique-se de que a proteína é dissolvida num tampão com um pH variando de 7,0 a 7,5 e com uma concentração variando de 2 a 10 mg / ml. NOTA: nestas experiências, LacI foi dissolvido em fosfato de potássio 0,3 M, glicose a 5%, pH 7,5 (tampão A). </li><li> Dissolve-se Tris-(2-carboxietil) fosfina (TCEP) a uma concentração final de 100 mg / ml em H 2 O. TCEP solução deve ser preparada antes da utilização. </li><li> Misturar 100 mL da proteína com TCEP e 3 ul de vórtice cuidadosamente. </li><li> Dissolve-se o corante em N, N-dimetilformamida (DMF) a uma concentração final de 10 mg / ml de trabalho em condições de pouca luz. Vortex até dissolver completamente. </li><li> Reação mix: Adicionar 33 mL de corante à proteína + TCEP e vortex cuidadosamente. Rotação rápida para recolher o máximo de solução possível. </li><li> Incubar a mistura de reacção durante 2 horas num agitador (8000 rpm) a 20 ° C (ou a 4 ° CO / N), ao abrigo da luz. </li><li> Dissolver L-glutationa reduzida (GSH) a uma concentração final de 100 mg / ml em H 2 O. Adicionar 3 mL da mistura de reacção e incuba-se com o agitador a 8000 rpm durante 15 min. GSH irá parar a reacção por bloquear a reactividade dos grupos tiol. </li><li> Purifica-se a proteína marcada usando colunas de filtração em gel, padrão de diálise ou concentradores de spin. NOTA: Nestas experiências, marcado LacI foi purificado por meio de 10 kDa concentradores de corte de rotação. <ol><li> Dilui-se a mistura de reacção com um máximo de 12 ml de tampão A, aplicá-lo ao dispositivo concentrador, e centrifuga-se que em 8000 xg, 1 hora, 4 ° C. O LacI assim marcado é concentrada até um volume final de cerca de 500 mL e o excesso de tinta passa a membrana na flow-through. Descarte o flow-through e repita o passo 5.8.1, pelo menos, três vezes. </li></ol></li><li> Dividir a proteína marcada em pequenas alíquotas e armazenam-se a -80 ° C. Evite congelamento e descongelamento repetido. </li></ol> 6. combinada óptica Trapping e única molécula Experimentos imagens de fluorescência <ol><li> Adicionar 1 mL de tampão A para os recipientes de tampão e aplicar pressão de 200 mbar para lavar as tubagens de ligação e célula de fluxo. Para maximizar a difusão da proteína de ligação de ADN, aqui e nos passos seguintes, Um tampão pode ser substituída com um tampão de baixa força iónica. NOTA: Nestes experimentos, foram utilizados 0,5 x TBE. </li><li> Verificar a presença de bolhas de ar, o que pode afectar a suavidade do fluxo. Um movimento suave no tubo de saída vai ajudar a eliminar as bolhas restantes. </li><li> Diminuir a pressão de 20 mbar e verificar que todos os canais e tubos estão livres de bolhas de ar eo buffer flui com velocidades semelhantes em todos os canais. </li><li>Preparar as amostras para um volume final de 300 uL: esferas de poliestireno revestidas com estreptavidina, 1,87 m; 20 pM de DNA linear, biotinilado em ambas extremidades, de acordo com o ponto 4; 300 pM de LacI tetramer marcado com Atto532 de acordo com a seção 5. </li><li> Adicionar a cada amostra para um dos recipientes de seringa, na seguinte ordem: Os grânulos no primeiro canal, o DNA no segundo terço do canal, com o tampão de imagem apenas (sistema de tampão A + eliminador de oxigénio) e a proteína marcada no quarto canal. </li><li> Ligue o fluxo em 200 na mbar durante 3 minutos para permitir que as amostras chegam no interior do canal de fluxo. Em seguida, reduzir a pressão de 20 mbar. </li><li> Enquanto a imagem do primeiro canal sob iluminação de campo claro, ligar as duas pinças ópticas e pegar um talão de poliestireno em cada armadilha. </li><li> Mova-se rapidamente para o segundo canal para evitar que outras esferas caem nas armadilhas. Note-se que a chegada do canal de ADN é facilmente perceptível pela extremidade do rebordo de fluxo. </li><li> Usando one AOD, mover uma armadilha (cordão) para trás e para a frente na proximidade do outro cordão para permitir a fixação do ADN estendido de fluxo entre as duas esferas opticamente armadilhados. Quando um haltere de ADN é formado, o talão estático começa a seguir o movimento da esfera que está activamente deslocado para trás e para a frente através da armadilha. </li><li> Mova-se rapidamente para o canal de buffer e desligar o fluxo de buffer. Realizar uma análise da curva da força de extensão de 4,23-25 ​​para verificar a presença de uma única molécula de DNA. Se mais do que uma molécula está presente (isto é, a entalpia, levantando fase da curva de força-de extensão ocorre em um comprimento mais curto do que o comprimento do contorno do DNA), descartar o haltere e começar de novo a partir do passo 6.7. </li><li> Uma vez que um único haltere DNA é obtido, ligue o fluxo de novo e mover o haltere para o canal de proteína. Mudar para a microscopia de fluorescência de campo grande para monitorar a interação do rótulo LacI com DNA. Desligue o fluxo e começar a aquisição. </li></ol>

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	<li>Monico, C., Capitanio, M., Belcastro, G., Vanzi, F., Pavone, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Methods+to+Study+Protein-DNA+Interactions+in+Vitro+and+in+Living+Cells+at+the+Single-Molecule+Level.">Optical Methods to Study Protein-DNA Interactions in Vitro and in Living Cells at the Single-Molecule Level.</a> International journal of molecular sciences. 14, 3961-3992 (2013).</li><li>Tinoco, I., Gonzalez, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+mechanisms,+one+molecule+at+a+time.">Biological mechanisms, one molecule at a time.</a> Genes &amp; development. 25, 1205-1231 (2011).</li><li>Capitanio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+molecular+motors+and+switches+at+the+single-molecule+level.">Exploring molecular motors and switches at the single-molecule level.</a> Micr. Res. Tech. 65, 194-204 (2004).</li><li>Smith, S. B., Finzi, L., Bustamante, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+mechanical+measurements+of+the+elasticity+of+single+DNA+molecules+by+using+magnetic+beads.">Direct mechanical measurements of the elasticity of single DNA molecules by using magnetic beads.</a> Science. 258, 1122-1126 (1992).</li><li>Block, S. M., Goldstein, L. S., Schnapp, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bead+movement+by+single+kinesin+molecules+studied+with+optical+tweezers.">Bead movement by single kinesin molecules studied with optical tweezers.</a> Nature. 348, 348-352 (1990).</li><li>Wang, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+and+velocity+measured+for+single+molecules+of+RNA+polymerase.">Force and velocity measured for single molecules of RNA polymerase.</a> Science. 282, 902-907 (1998).</li><li>Capitanio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+force-clamp+spectroscopy+of+single+molecules+reveals+load+dependence+of+myosin+working+stroke.">Ultrafast force-clamp spectroscopy of single molecules reveals load dependence of myosin working stroke.</a> Nat Methods. 9, 1013-1019 (2012).</li><li>Thompson, R. E., Larson, D. R., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+nanometer+localization+analysis+for+individual+fluorescent+probes.">Precise nanometer localization analysis for individual fluorescent probes.</a> Biophys J. 82, 2775-2783 (2002).</li><li>Yildiz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myosin+V+walks+hand-over-hand:+single+fluorophore+imaging+with+1.5-nm+localization.">Myosin V walks hand-over-hand: single fluorophore imaging with 1.5-nm localization.</a> Science. 300, 2061-2065 (2003).</li><li>Biebricher, A., Wende, W., Escude, C., Pingoud, A., Desbiolles, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracking+of+single+quantum+dot+labeled+EcoRV+sliding+along+DNA+manipulated+by+double+optical+tweezers.">Tracking of single quantum dot labeled EcoRV sliding along DNA manipulated by double optical tweezers.</a> Biophys J. 96, 50-52 (2009).</li><li>Candelli, A., Wuite, G. J., Peterman, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+optical+trapping,+fluorescence+microscopy+and+micro-fluidics+for+single+molecule+studies+of+DNA-protein+interactions.">Combining optical trapping, fluorescence microscopy and micro-fluidics for single molecule studies of DNA-protein interactions.</a> Physical chemistry chemical physics : PCCP. 13, 7263-7272 (2011).</li><li>Capitanio, M., Cicchi, R., Pavone, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+and+time-shared+multiple+optical+tweezers+for+the+study+of+single+motor+proteins.">Continuous and time-shared multiple optical tweezers for the study of single motor proteins.</a> Optics and Lasers in Engineering. 45, 450-457 (2007).</li><li>Harada, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-molecule+imaging+of+RNA+polymerase-DNA+interactions+in+real+time.">Single-molecule imaging of RNA polymerase-DNA interactions in real time.</a> Biophys J. 76, 709-715 (1999).</li><li>van Mameren, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Counting+RAD51+proteins+disassembling+from+nucleoprotein+filaments+under+tension.">Counting RAD51 proteins disassembling from nucleoprotein filaments under tension.</a> Nature. 457, 745-748 (2009).</li><li>Capitanio, M., Maggi, D., Vanzi, F., Pavone, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiona+in+the+trap:+the+advantages+of+combining+optical+tweezers+and+fluorescence.">Fiona in the trap: the advantages of combining optical tweezers and fluorescence.</a> J Opt A: Pure Appl Opt. 9, s157 (2007).</li><li>Dijk, M. A., Kapitein, L. C., Mameren, J., Schmidt, C. F., Peterman, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+optical+trapping+and+single-molecule+fluorescence+spectroscopy:+enhanced+photobleaching+of+fluorophores.">Combining optical trapping and single-molecule fluorescence spectroscopy: enhanced photobleaching of fluorophores.</a> J Phys Chem B. 108, 6479-6484 (2004).</li><li>Capitanio, M., Cicchi, R., Pavone, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Position+control+and+optical+manipulation+for+nanotechnology+applications.">Position control and optical manipulation for nanotechnology applications.</a> European Physical Journal B. 46, 1-8 (2005).</li><li>Capitanio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+optical+tweezers+with+differential+interference+contrast+signals.">Calibration of optical tweezers with differential interference contrast signals.</a> Review of Scientific Instruments. 73, 1687-1696 (2002).</li><li>Elangovan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+integrated+in+vitro+and+in+situ+study+of+kinetics+of+myosin+II+from+frog+skeletal+muscle.">An integrated in vitro and in situ study of kinetics of myosin II from frog skeletal muscle.</a> J Physiol. 590, 1227-1242 (2012).</li><li>Wuite, G. J. L., Davenport, R. J., Rappaport, A., Bustamante, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+integrated+laser+trap/flow+control+video+microscope+for+the+study+of+single+biomolecules.">An integrated laser trap/flow control video microscope for the study of single biomolecules.</a> Biophysical Journal. 79, 1155-1167 (2000).</li><li>Brewer, L. R., Bianco, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laminar+flow+cells+for+single-molecule+studies+of+DNA-protein+interactions.">Laminar flow cells for single-molecule studies of DNA-protein interactions.</a> Nat Methods. 5, 517-525 (2008).</li><li>Rutkauskas, D., Zhan, H. L., Matthews, K. S., Pavone, F. S., Vanzi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetramer+opening+in+LacI-mediated+DNA+looping.">Tetramer opening in LacI-mediated DNA looping.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, 16627-16632 (2009).</li><li>Marko, J. F., Siggia, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stretching+DNA.">Stretching DNA.</a> Macromolecules. 28, 8759-8770 (1995).</li><li>van Mameren, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unraveling+the+structure+of+DNA+during+overstretching+by+using+multicolor,+single-molecule+fluorescence+imaging.">Unraveling the structure of DNA during overstretching by using multicolor, single-molecule fluorescence imaging.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 18231-18236 (2009).</li><li>Wang, M. D., Yin, H., Landick, R., Gelles, J., Block, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stretching+DNA+with+optical+tweezers.">Stretching DNA with optical tweezers.</a> Biophys J. 72, 1335-1346 (1997).</li><li>Ma, H., Long, F., Zeng, S., Huang, Z. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+and+precise+algorithm+based+on+maximum+radial+symmetry+for+single+molecule+localization.">Fast and precise algorithm based on maximum radial symmetry for single molecule localization.</a> Opt Lett. 37, 2481-2483 (2012).</li><li>Parthasarathy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid,+accurate+particle+tracking+by+calculation+of+radial+symmetry+centers.">Rapid, accurate particle tracking by calculation of radial symmetry centers.</a> Nat Methods. 9, 724-726 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Na última década, as técnicas simples de manipulação de imagem e de moléculas houve um grande progresso em termos de resolução espacial e temporal. A combinação das técnicas de manipulação de imagem e está na base de poderosos instrumentos que agora permitem o controlo das condições mecânicas de um único polímero biológico, tal como ADN, ARN ou filamentos do citoesqueleto, a localização e simultânea de proteínas individuais de interagir com o mesmo polímero . Controlando as condições mecânica...

Molécula única (SM) técnicas têm muito desenvolvido ao longo dos últimos 30 anos para responder à necessidade de superar algumas das limitações dos tradicionais, as medições da solução a granel 1-3. A manipulação de moléculas biológicas únicas criou a oportunidade para medir as propriedades mecânicas de biopolímeros 4 e controlar as propriedades mecânicas da proteína-proteína 5 e interacções proteína-ADN 6,7. Detecção de fluorescência SM, por outro lado, representa uma ferramenta extremamente versátil para estudar a actividade da proteína in vitro e in vivo, conduzindo a possibilidade de localizar e rastrear as moléculas individuais com uma precisão nanométrica. Através da montagem do instrumento de ponto de espalhamento de função para a imagem SM, na verdade, pode-se realizar com uma precisão de localização, dependendo principalmente da razão sinal-para-ruído (SNR) e atingir um limite de cerca de 8,9 um nanómetro. Estas metodologias encontrar poderosoaplicações no estudo da dinâmica das proteínas de motor, bem como dos processos de difusão subjacentes alvo em busca de proteínas de ligação de ADN. A capacidade de determinar constantes de difusão como uma função da sequência de DNA, o tempo de residência no alvo e medir com precisão o comprimento do DNA explorado durante os eventos de difusão unidimensional, representam uma ferramenta poderosa para o estudo da dinâmica de interacção proteína-ADN e para a investigação dos mecanismos de busca alvo específico. Recentemente, a combinação destas duas técnicas produziu uma nova geração de montagens experimentais 10-14, permitindo a manipulação simultânea de um substrato biológico (por exemplo, um filamento de actina ou uma molécula de ADN) e detecção / localização de um parceiro de interacção enzima (por exemplo miosina ou uma proteína de ligação ao ADN). As vantagens destas técnicas descansar principalmente na possibilidade de se exercer um controlo mecânico sobre o polímero aprisionada, assim enaBling o estudo da dinâmica de interação contra forças ou torques. Além disso, a metodologia permite a medição de reacções bioquímicas longe da superfície, evitando uma das principais limitações dos métodos clássicos SM, isto é, a necessidade de imobilização das moléculas em estudo sobre uma superfície (lâmina de vidro ou microesferas). A combinação de duas técnicas únicas moléculas requer superar várias dificuldades técnicas, principalmente decorrente das exigências de estabilidade mecânica e SNR adequada (principalmente quando houver a necessidade de localização com precisão nm) 15. Em particular, quando o acoplamento detecção de fluorescência SM com pinças ópticas, a redução do ruído e fotodegradação dos lasers infravermelhos armadilhas 16 eo controle de buffers bioquímicos para a montagem dos complexos biológicos e realização das medidas experimentais 11 são de suma importância. Aqui, descrevemos os métodos para a realização bem-sucedidamedições em uma configuração de localização trapping / SM fluorescência dupla. A metodologia é ilustrada com o exemplo da proteína do repressor da lactose (LacI), marcado por fluorescência (com Atto532) e detectada, uma vez que se liga a uma molécula de ADN (presa entre duas pinças ópticas), contendo sequências de ligação LacI específicos (isto é, os operadores). Nós demonstrar a eficácia do método em detectar a ligação de Lacl ao ADN e ao longo do seu contorno difusão no processo de busca de alvo. O método é aplicável a qualquer combinação de sequências de ADN e de proteína de ligação de ADN, bem como para outros sistemas de microtúbulos (ou os filamentos de actina e proteínas que interagem com eles a motor).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="863">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:43px;width:203px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:141px;">Company</td>
			<td style="width:167px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:151px;">Comments/Description</td>
			<td style="width:203px;">Web Address</td>
		</tr>
		<tr height="114">
			<td height="114" style="height:115px;">elastomeric isolators</td>
			<td style="width:141px;">Newport</td>
			<td style="width:167px;">Newdamp</td>
			<td style="width:151px;">Choose the appropriate Newdamp elastomer depending on the microscope weight and resonance frequencies</td>
			<td><a href="http://www.newport.com/">http://www.newport.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">optical isolator</td>
			<td style="width:141px;">Optics for Research</td>
			<td style="width:167px;">IO-3-YAG-VHP</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.ofr.com/">http://www.ofr.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nd:YAG laser, 1064 nm wavelength</td>
			<td style="width:141px;">Spectra-Physics</td>
			<td style="width:167px;">Millennia IR</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.newport.com/">http://www.newport.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">acousto-optic deflectors (AODs)</td>
			<td style="width:141px;">A&#38;A optoelectronic</td>
			<td style="width:167px;">DTS-XY 250</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.aaoptoelectronic.com/">http://www.aaoptoelectronic.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Direct Digital Synthesizers</td>
			<td style="width:141px;">Analog Devices</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.analog.com/">http://www.analog.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">quadrant detector photodiodes</td>
			<td style="width:141px;">OSI optoelectronics</td>
			<td style="width:167px;">SPOT-15-YAG</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.osioptoelectronics.com/">http://www.osioptoelectronics.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">DIO and FPGA board</td>
			<td style="width:141px;">National Instruments</td>
			<td style="width:167px;">NI-PCI-7830R</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.ni.com/">http://www.ni.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">Halogen lamp</td>
			<td style="width:141px;">Schott</td>
			<td style="width:167px;">KL 1500 LCD</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.schott.com/">http://www.schott.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">Condenser</td>
			<td style="width:141px;">Olympus</td>
			<td style="width:167px;">U-AAC 1.4NA Aplanat Apchromat</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.olympus-global.com/en/">http://www.olympus-global.com/en/</a></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:203px;">Objective</td>
			<td style="width:141px;">Nikon</td>
			<td style="width:167px;">CFI Plan Apochromat 60x 1.2NA water immersion</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.nikoninstruments.com/">http://www.nikoninstruments.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">532 nm laser</td>
			<td style="width:141px;">Coherent</td>
			<td style="width:167px;">Sapphire</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.coherent.com/">http://www.coherent.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">CCD 200X and 2000X</td>
			<td style="width:141px;">Hamamatsu&#160;</td>
			<td style="width:167px;">XC-ST70 CE</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.hamamatsu.com/">http://www.hamamatsu.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">electron-multiplied CCD</td>
			<td style="width:141px;">Hamamatsu&#160;</td>
			<td style="width:167px;">C9100-13</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.hamamatsu.com/">http://www.hamamatsu.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">piezo stage with nm-accuracy</td>
			<td style="width:141px;">Physik Instrumente</td>
			<td style="width:167px;">P-527.2CL&#160;</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.physikinstrumente.com/">http://www.physikinstrumente.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">Emission Filter</td>
			<td style="width:141px;">Chroma Technologies</td>
			<td style="width:167px;">600/100m</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.chroma.com/">http://www.chroma.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">silica beads (1.54 mm)</td>
			<td style="width:141px;">Bangs Laboratories</td>
			<td style="width:167px;">SS04N/5303</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.bangslabs.com/">http://www.bangslabs.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Albumin from bovine serum (BSA)</td>
			<td style="width:141px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:167px;">B4287</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com/">http://www.sigmaaldrich.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">pentyl acetate&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:167px;">46022</td>
			<td style="width:151px;">Flammable liquid and vapour (No 1272/2008)</td>
			<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com/">http://www.sigmaaldrich.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">nitrocellulose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:167px;">N8267-5EA</td>
			<td style="width:151px;">Flammable solid&#160; (No 1272/2008)</td>
			<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com/">http://www.sigmaaldrich.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">heat block</td>
			<td style="width:141px;">MPM Instruments Srl</td>
			<td style="width:167px;">M502-HBD</td>
			<td style="width:151px;">with 2 removable blocks; preheated at 120&#176; C</td>
			<td><a href="http://www.mpminstruments.com/">http://www.mpminstruments.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NanoPort assemblies</td>
			<td style="width:141px;">Upchurch Scientific Inc.</td>
			<td style="width:167px;">N-333</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.upchurch.com/">http://www.upchurch.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">polyetheretherketone tubing&#160;</td>
			<td style="width:141px;">Upchurch Scientific Inc.</td>
			<td style="width:167px;">1535</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.upchurch.com/">http://www.upchurch.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:203px;">home-made metallic holder for the assembly of the flow-chamber pressure reservoir made of Plexiglass</td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">luer lock-tip syringes 2.5 mL</td>
			<td style="width:141px;">Terumo</td>
			<td style="width:167px;">SS 02LZ1</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.terumomedical.com/">http://www.terumomedical.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">shut-off valves&#160;</td>
			<td style="width:141px;">Upchurch Scientific, Inc.</td>
			<td style="width:167px;">P-732</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.upchurch.com/">http://www.upchurch.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">flangeless fittings&#160;</td>
			<td style="width:141px;">Upchurch Scientific, Inc.</td>
			<td style="width:167px;">LT-111</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.upchurch.com/">http://www.upchurch.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">fluorinated ethylene propylene tubing&#160;</td>
			<td style="width:141px;">Upchurch Scientific, Inc.</td>
			<td style="width:167px;">1549</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.upchurch.com/">http://www.upchurch.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:203px;">two computer-controlled solenoid valves</td>
			<td style="width:141px;">Clippard, Cincinnati, USA</td>
			<td style="width:167px;">ET-2-H-M5</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.clippard.com/">http://www.clippard.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">pressure transducer</td>
			<td style="width:141px;">Druck LTD</td>
			<td style="width:167px;">PTX 1400</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">biotin-14-dCTP&#160;</td>
			<td style="width:141px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:167px;">19518-018</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.lifetechnologies.com/">http://www.lifetechnologies.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">Terminal deoxynucleotidyl Transferase (TdT)</td>
			<td style="width:141px;">Thermoscientific</td>
			<td style="width:167px;">EP0161</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.thermoscientificbio.com/">http://www.thermoscientificbio.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ATTO532 maleimide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:167px;">68499</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com/">http://www.sigmaaldrich.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="157">
			<td height="157" style="height:157px;width:203px;">N,N-dimethylformamide (DMF)&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:167px;">227056</td>
			<td style="width:151px;">Combustible Liquid, Harmful by skin absorption., Irritant, Teratogen. H226; H303; H312; H316; H319; H331; H360; P201; P261; P280;P305; P351; P338; P311</td>
			<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com/">http://www.sigmaaldrich.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">Tris-(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride (TCEP)&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:167px;">C4706</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com/">http://www.sigmaaldrich.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:203px;">L-Glutathione reduced (GSH)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:167px;">G4251</td>
			<td style="width:151px;">Acute toxicity, Oral (Category 5), H303</td>
			<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com/">http://www.sigmaaldrich.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:203px;">Amicon Ultra-15, PLQK Ultracel-PL Membrane, 10&#160;kDa cutoff spin concentrators</td>
			<td style="width:141px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:167px;">UFC901024</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.merckmillipore.it/">http://www.merckmillipore.it/</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">streptavidin-coated polystyrene beads 1,87 &#181;m</td>
			<td style="width:141px;">Spherotech, Inc.</td>
			<td style="width:167px;">SVP-15-5</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.spherotech.com/">http://www.spherotech.com/</a></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combining single-molecule manipulation and imaging for the study of protein-dna interactions

The paper describes the combination of optical tweezers and single molecule fluorescence detection for the study of protein-DNA interaction. The method offers the opportunity of investigating interactions occurring in solution (thus avoiding problems due to closeby surfaces as in other single molecule methods), controlling the DNA extension and tracking interaction dynamics as a function of both mechanical parameters and DNA sequence. The methods for establishing successful optical trapping and nanometer localization of single molecules are illustrated. We illustrate the experimental conditions allowing the study of interaction of lactose repressor (lacI), labeled with Atto532, with a DNA molecule containing specific target sequences (operators) for LacI binding. The method allows the observation of specific interactions at the operators, as well as one-dimensional diffusion of the protein during the process of target search. The method is broadly applicable to the study of protein-DNA interactions but also to molecular motors, where control of the tension applied to the partner track polymer (for example actin or microtubules) is desirable.

Em uma experiência positiva, uma (ou mais) proteínas marcadas passam por ligação / desligação de difusão e / ou unidimensional ao longo da molécula de DNA (Figura 3A). A localização de proteínas ao longo da molécula de ADN permite a quantificação dos parâmetros cinéticos, como uma função da sequência de ADN. Quando são aplicadas as condições do tampão que causam a difusão 1E, é possível seguir trajectórias de proteína, e determinar, por exemplo, o coeficiente de difusão D <s...

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Combining Single-molecule Manipulation and Imaging for the Study of Protein-DNA Interactions

Aqui nós descrevemos os instrumentos e métodos para a detecção de moléculas de proteína única fluorescently rotulados interagindo com uma única molécula de DNA suspenso entre duas microesferas opticamente presos.

Combinando uma única molécula de Manipulação e imagem para o estudo das interações proteína-DNA

The paper describes the combination of optical tweezers and single molecule fluorescence detection for the study of protein-DNA interaction. The method ...

combining-single-molecule-manipulation-imaging-for-study-protein-dna

Research

JoVE Journal

Biology

11.5K visualizações.  University of Florence.  Aqui nós descrevemos os instrumentos e métodos para a detecção de moléculas de proteína única fluorescently rotulados interagindo com uma única molécula de DNA suspenso entre duas microesferas opticamente presos. 