解開基因組DNA分子的簡單方法

    線性DNA分子的沉積，是許多單分子基因組學(xué)方法的重要步驟，包括DNA圖譜、纖維-FISH和幾種新興的測序技術(shù)。在理想的情況下，這些實驗中存放的DNA是*線性和均勻拉伸的，從而使我們能夠準(zhǔn)確地測量距離。然而，在很少的情況下，當(dāng)前用于在一個表面捕獲和線性化DNA的方法，往往需要復(fù)雜的表面制備和大量起始原料，以完成基因組規(guī)模的作圖。這對技術(shù)要求很苛刻，阻礙了它們在新興基因組學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，例如單細胞分析。

    研究人員一直都試圖尋求一種有效的方法，來解開DNA以研究其結(jié)構(gòu)——在顯微鏡下巧妙地解開和理順。有兩種方法來解碼DNA：DNA測序和DNA圖譜。在DNA測序過程中，我們研究DNA短鏈來確定一個DNA分子內(nèi)核苷酸的確切順序——堿基A，C，G和T。該方法可讓我們進行非常詳細的遺傳分析，但很花費時間和資源對于不需要詳細分析的應(yīng)用來說，例如確定一段給定的DNA*段是否屬于一種病毒或細菌，科學(xué)家會選擇DNA圖譜。該方法使用盡可能長的DNA*段來測定DNA的“大畫面"結(jié)構(gòu)。

    在這項研究中，研究人員描述了他們以前開發(fā)的一種作圖技術(shù)的改進版本，稱為fluorocoding，研究人員解釋說：“使用fluorocoding時，我們用彩色染料標(biāo)記DNA，使其在熒光顯微鏡下是可見的。然后將其插入放在玻璃板上的一滴水和少量酸中。注入DNA的水液滴蒸發(fā)，留下伸展的DNA模式。"繼續(xù)說：“但這種沉積技術(shù)是復(fù)雜的，并不總是產(chǎn)生對DNA圖譜很理想的長的、拉直的DNA。"他們組織了一個化學(xué)家和工程師的多學(xué)科小組，專門研究液體如何表現(xiàn)，以探討如何優(yōu)這種化技術(shù)。

    研究人員解釋說：“我們這種改進的技術(shù)結(jié)合了兩種因素：一滴水的自然內(nèi)流動態(tài)和一種稱為Zeonex的聚合物，可與DNA結(jié)合的特別好。"

    為了測試該技術(shù)的有效性，研究人員將其應(yīng)用于確切長度已知的病毒DNA。使用滾動液滴技術(shù)捕獲的DNA，長度與已知的病毒DNA長度相匹配。滾動液滴技術(shù)可以很容易地應(yīng)用于臨床設(shè)置，快速識別DNA的特點，研究人員說："我們的技術(shù)只需要很少的起始材料，可以快速地進行。例如，它可以非常有效地確定，患者是否感染了一種特定類型的病毒。在這項研究中，我們集中在病毒的DNA，但該技術(shù)也可以很容易地用于人類和細菌DNA。"