Name: direct observation of enzymes replicating dna using a single-molecule dna stretching assay
Uploaded: 2010-03-23T17:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Direct Observation of Enzymes Replicating DNA Using a Single-molecule DNA Stretching Assay at JoVE.com

<p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> הפיתוח של ה-DNA מתיחה assay נעזרה פול Blainey, בונג ג&#39;ונג לי, סמיר חמדאן. עבודה זו נתמכת על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקים לצ&#39;ארלס ריצ&#39;רדסון (GM54397) ואנטואן ואן Oijen (GM077248). </p>

<p class="jove_title" style=";text-align:right;direction:rtl"> 1. שכפול ה-DNA תבנית </p><p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> DNA עבור התגובה הינה DNA λ לינארית שונה על ידי חישול של oligonucleotides להקים מזלג שכפול. בנוסף, ביוטין מצורף בסופו של גדיל אחד של הדנ&quot;א λ, וכן מחצית digoxigenin מחוברת בקצה השני של הגדיל אותו <sup>1.</sup> </p><p class="jove_content" style=";text-align:righ...

<ol>
	<li>Lee, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+primase+acts+as+a+molecular+brake+in+DNA+replication.">DNA primase acts as a molecular brake in DNA replication.</a> <em style='font-style: italic'>Nature</em>. <b>439</b>, 621-624 (2006).</li><li>Tanner, N. A., van Oijen, A. M. <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+observation+of+prokaryotic+DNA+replication.">Single-molecule observation of prokaryotic DNA replication.</a> <em style='font-style: italic'>Methods Mol Biol</em>. <b>521</b>, 397-410 (2009).</li><li>Sofia, S. J., Premnath, V. V., Merrill, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(ethylene+oxide)+Grafted+to+Silicon+Surfaces:+Grafting+Density+and+Protein+Adsorption.">Poly(ethylene oxide) Grafted to Silicon Surfaces: Grafting Density and Protein Adsorption.</a> <em style='font-style: italic'>Macromolecules</em>. <b>31</b>, 5059-5070 (1998).</li><li>Tanner, N. A., Loparo, J. J., van Oijen, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+single-molecule+DNA+replication+with+fluorescence+microscopy.">Visualizing single-molecule DNA replication with fluorescence microscopy.</a> <em style='font-style: italic'>J Vis Exp</em>. , (2009).</li><li>Hamdan, S. M., Loparo, J. J., Takahashi, M., Richardson, C. C., van Oijen, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+DNA+replication+loops+reveal+temporal+control+of+lagging-strand+synthesis.">Dynamics of DNA replication loops reveal temporal control of lagging-strand synthesis.</a> <em style='font-style: italic'>Nature</em>. <b>457</b>, 336-339 (2009).</li><li>van Oijen, A. M. <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+kinetics+of+lambda+exonuclease+reveal+base+dependence+and+dynamic+disorder.">Single-molecule kinetics of lambda exonuclease reveal base dependence and dynamic disorder.</a> <em style='font-style: italic'>Science</em>. <b>301</b>, 1235-1238 (2003).</li></ol>

<p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:rtl"> חשוב להבטיח כי כוח הגרר המופעל על ידי זרימה למינרית חרוזים אינו משפיע על פעילות אנזימטית של חלבונים שכפול. למשל, כוח 3 PN המתאים קצב זרימה של 0.012 ml / min לא משפיע השכפול של גדיל DNA מובילים. היא עושה זאת להשפיע על הפעילות האנזימטית המתרחשים במהלך סינתזת DNA מתואמת, ולכן יש לצמ?...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Bacteriophage &lambda; DNA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>New England Biolabs</td>
<td>N3011L</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>DNA Oligonucleotides</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Integrated DNA Technologies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>T4 DNA Ligase</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>New England Biolabs</td>
<td>M0202L</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>T4 Polynucleotide Kinase</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>New England Biolabs</td>
<td>M0201L</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>&alpha;-digoxigenin Fab</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Roche</td>
<td>11214667001</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tosyl Activated Beads</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dynal/Invitrogen</td>
<td>142-03</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Magnetic Separator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>Dynal MPC</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>3-aminopropyl-triethoxysilane</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>A3648</td>
<td>Other aminosilanes can be used or mixed with non-amine reactive silanes for sparser surfaces</td>
</tr>
<tr>
<td>Succinimidyl propionate PEG</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Nektar</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Similar PEGs can be purchased from Nanocs, CreativePEGWorks, etc.</td>
</tr>
<tr>
<td>Biotin-PEG-NHS</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Nektar</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Similar PEGs can be purchased from Nanocs, CreativePEGWorks, etc.</td>
</tr>
<tr>
<td>Double-sided tape</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Grace BioLabs</td>
<td>SA-S-1L</td>
<td>100 &mu;m thickness</td>
</tr>
<tr>
<td>Quartz slide</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Technical Glass</td>
<td>20 mm (W)x 50 mm (L)x 1mm (H)</td>
<td>Size to fit on coverslips. Drill holes with diamond-tip drill bits (DiamondBurs.net)</td>
</tr>
<tr>
<td>Polyethylene tubing</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Becton Dickinson</td>
<td>427416</td>
<td>0.76 mm ID, 1.22 OD<br />
Other size tubing can be substituted.</td>
</tr>
<tr>
<td>Streptavidin</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>S4762</td>
<td>Make 1 mg/mL solution, 25 &mu;L aliquots in PBS pH 7.3</td>
</tr>
<tr>
<td>Deoxyribonucleotide triphosphate solution mix</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>New England Biolabs</td>
<td>N0447</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Inverted Optical Microscope with 10X Objective</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Olympus</td>
<td>Olympus IX-51</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Permament rare-earth magnet</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>National Imports</td>
<td>www.rare-earth-magnets.com</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>CCD Camera</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>QImaging</td>
<td>Rolera-XR Fast 139</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Syringe Pump</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Harvard Apparatus</td>
<td>11 Plus</td>
<td>Operate in refill mode to facilitate solution changes</td>
</tr>
<tr>
<td>Fiber Illuminator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs Inc.</td>
<td>OSL1</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>
	

direct observation of enzymes replicating dna using a single-molecule dna stretching assay

<p class="jove_content">אנו מתארים שיטה התבוננות שכפול בזמן אמת של מולקולות דנ&quot;א בודדות מתווכת על ידי חלבונים של מערכת שכפול bacteriophage. לינארית λ-DNA הוא שונה יש ביוטין על קצה חוט אחד, מחצית digoxigenin בצד השני של גדיל אחד. סוף biotinylated מחובר coverslip כוס פונקציונליות לבין סוף digoxigeninated כדי חרוז קטן. הרכבה של אלה-DNA חרוז חבלים על פני השטח של התא זרימה מאפשר זרימה למינרית להיות מיושם להפעיל כוח לגרור על החרוז. כתוצאה מכך, ה-DNA הוא נמתח קרוב ובמקביל פני השטח של coverslip לעבר הכוח אשר נקבעת על ידי קצב הזרימה (איור 1). אורכו של ה-DNA נמדד על ידי ניטור את המיקום של החרוז. הבדלי אורך בין דנ&quot;א יחיד ו פעמיים תקועים מנוצלים לקבל מידע בזמן אמת על פעילות החלבונים שכפול במזלג. מדידת המיקום של החרוז מאפשר קביעה מדויקת של שיעורי processivities של ה-DNA ואת ההתרה פילמור (איור 2).</p>

Watch this Scientific Journal Video about Direct Observation of Enzymes Replicating DNA Using a Single-molecule DNA Stretching Assay at JoVE.com

Direct Observation of Enzymes Replicating DNA Using a Single-molecule DNA Stretching Assay

<p class="jove_content">אנו מתארים שיטה התבוננות שכפול בזמן אמת של מולקולות דנ&quot;א בודדות מתווכת על ידי חלבונים של מערכת שכפול bacteriophage.</p>

תצפית ישירה של ה-DNA אנזימים שכפול באמצעות DNA מולקולה בודדת מתיחה Assay

We describe a method for observing real time replication of individual DNA molecules mediated by proteins of the bacteriophage replication system. ...

Research

JoVE Journal

Biology

Visualizing Single-molecule DNA Replication with Fluorescence Microscopy

חזותי יחיד מולקולת הדנ&quot;א שכפול עם מיקרוסקופ פלואורסצנטי

We describe a simple fluorescence microscopy-based real-time method for observing DNA replication at the single-molecule level. A circular, forked DNA ...

DNA Stable-Isotope Probing (DNA-SIP)

DNA Stable-Isotope Probing DNA-SIP

DNA-איזוטופ יציב גשוש (ה-DNA SIP)

DNA stable-isotope probing (DNA-SIP) is a powerful technique for identifying active microorganisms that assimilate particular carbon substrates and ...

Primer-Free Aptamer Selection Using A Random DNA Library

פריימר ללא aptamer לבחירה באמצעות ספריית ה-DNA אקראיים

Aptamers are highly structured oligonucleotides (DNA or RNA) that can bind to targets with affinities comparable to antibodies 1. They are identified ...

Generation of RNA/DNA Hybrids in Genomic DNA by Transformation using RNA-containing Oligonucleotides

הדור של RNA / DNA כלאיים ב-DNA הגנום על ידי טרנספורמציה באמצעות RNA המכיל oligonucleotides

Synthetic short nucleic acid polymers, oligonucleotides (oligos), are the most functional and widespread tools of molecular biology. Oligos can be ...

Preparation of DNA-crosslinked Polyacrylamide Hydrogels

הכנת-crosslinked DNA polyacrylamide הידרוג

Mechanobiology is an emerging scientific area that addresses the critical role of physical cues in directing cell morphology and function. For example, ...

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

שילוב מניפולציה מולקולה בודדת והדמיה לחקר אינטראקציות החלבון-DNA

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

Real-time Imaging of Single Engineered RNA Transcripts in Living Cells Using Ratiometric Bimolecular Beacons

הדמיה בזמן אמת של יחיד תכנון הנדסי RNA תמלילים בתאים חיים באמצעות משואות bimolecular רציומטרי

The growing realization that both the temporal and spatial regulation of gene expression can have important consequences on cell function has led to the ...

Studying DNA Looping by Single-Molecule FRET

לימוד ה-DNA Looping ידי סריג Single-מולקולה

Bending of double-stranded DNA (dsDNA) is associated with many important biological processes such as DNA-protein recognition and DNA packaging into ...

Reduced-gravity Environment Hardware Demonstrations of a Prototype Miniaturized Flow Cytometer and Companion Microfluidic Mixing Technology

הפגנות חומרת הסביבה מופחתת כובד של טכנולוגיה cytometer זרימה וCompanion Microfluidic אב טיפוס מוקטנת ערבוב

Until recently, astronaut blood samples were collected in-flight, transported to earth on the Space Shuttle, and analyzed in terrestrial laboratories. If ...

A Proteoliposome-Based Efflux Assay to Determine Single-molecule Properties of Cl<sup>-</sup> Channels and Transporters

A Proteoliposome-Based Efflux Assay to Determine Single-molecule Properties of Cl- Channels and Transporters

Proteoliposome מבוסס הזרימה Assay כדי לקבוע מאפייני מולקולה בודדת של Cl<sup-&gt;</sup&gt; ערוצים ומסועים

The last 15 years have been characterized by an explosion in the ability to overexpress and purify membrane proteins from prokaryotic organisms as well as ...