新技術看到微觀下DNA前所未見細節

要看到DNA螺旋結構的全貌是很難的，不過科學家透過新的顯微鏡技術，拍攝到至今為止解析度最高的基因細節，並透過影片發現，有些DNA迷你圈（minicircle）呈現「起皺、起泡、扭曲、不自然和奇怪」的形態，而且正活躍地蠕動著。

這項研究的第一作者、英國雪菲爾大學（The University of Sheffield）材料科學家佩恩（Alice Pyne）指出，從他們製作的影片中可看到前所未見的DNA細節，像是其擰轉的形態等。

這份研究將多張DNA的原子力顯微鏡（AFM）照片結合分子動力學（MD）模擬系統後，製作出一套DNA在微觀下活動的影片。讓研究者能追蹤到DNA雙螺旋內每一個原子蠕動的形態。

以前，科學家使用顯微鏡觀察DNA時，僅能看到分子靜態的圖像，知道大量的染色體是緊緻、有序地折疊著，並擠在細胞核狹小的空間內，但卻無法了解其內部形態。

而在近年的研究中發現，有一種形如「迷你圈」一樣的DNA片段，這些染色體片段頭尾相連，組成一個個很小的環形。

透過這份研究發表的影片可發現，一些環形結構是舒展開的，不具有擰轉形態，也相對較平靜；而另一些環形結構體則有明顯擰轉，而且還非常活躍地扭動著。研究者猜測，這些扭動可能與染色體尋找其配對對象，以及染色體的生長過程密不可分。

研究者表示，隨著對微觀下DNA隱祕運動機制的深入了解，將為往後開發各種強大的基因療法、基因診斷方法奠定重要的基礎。

這份研究2月16日發表於《自然通訊》（Nature Communications）期刊。◇