연구원은 "광학적인 함정이라고" 칭한 레이저 광선을 가진 RNA 분자의 끝을 움켜잡고 붙들기 위하여 기계를 사용했다. 기술에 기초를 두어 1986년에 Bell Labs 연구원에 의하여, 기계 디자인되었다 Steven Block, 스탠포드 W. Ascherman, 적용 물리학과 생물학의 M.D., 교수 및 교수에 의해 지도된 팀에 의해 발전했다. 광학적인 함정은 RNA의 끝을 단단히 붙드는 준다, 그래서 핀 똑바른 그것을 당겨서 좋, 그 후에 그것이 다시 위로 컬하게 한다. 과학의 2월 1일 문제점에서는, 막으십시오 그들의 종이는, 고위 저자이고, 1개의 특정한 RNA riboswitch에 있는 다른 분자 및 그들의 행동의 동등하게 철저한 학문을 위한 문을 여는 각 one-an 전례가 없는 공적을 형성하거나 곧게 펴기 위하여 가지고 가는 에너지 및 각 반복 및 겹의 발달를, 기술한다.

연구원은 선발된 이것에 있는 riboswitch, 육체적인 방법의 에너지 그리고 접히는 행동을 공부하는 첫번째 이다. 더 중요한, 그들은 분자가 3차원 뭉치를 어떻게 만드는지 결정하기 위하여 직접 적용한 힘을 사용하는 첫번째, 삼차 구조이다. 다른 연구는 그런 복잡한 구조의 대형, 겹에 의하여 겹을 추적하지 않았다.

이전 학문은 직접 움켜잡을 수 있고 RNA를 당기는 lasers 보다는 오히려 전형적으로 생화확적인 기술을 사용했다. 생화확적인 기술은 분자가 즉시에서 어떻게의 접히는지 보다 적게 명확한 견적을 준다. 그들은 수시로 수학적 모형에 의해 해석되어야 하는 분자의 평균 접히는 행동의 묘사를 준다. 포함하는 결정학 기술은 분자를 얼어서 안으로 아닙니다 또는 포함된 에너지 형성하는지 어떻게 그것의 모양의 좋은 그림을, 그러나 장소 제공한다.

"아주 기본적인 방법으로, 이해하고 있는지 무엇 우리가 안으로 흥미있는, 방법 유생분자가 하는 모양을 가지고 가는, 그리고 하는 기능을 실행하는지 어떻게," 말하는지 구획. "아무도는 훌륭한 세부사항 계속 삼차 구조에서 아직 탐구할 수 있다." RNA riboswitches에는 일할 것이다 이 삼차 구조가 있어야 한다.

"최대 RNAs는 다만 이차 [2차원] 구조를 만든다. 그러나 진짜로 채우는 그들," 그는 덧붙였다, "그 모두 있다 삼차 구조가."

무슨 RNA가 할 수 있는

RNA에는 DNA (녹음방송)에서 유전 암호를 베끼기의 일이 있고, 단백질 유기체를 건설하기 위하여 그 부호를 이용해서 살 필요가 있으십시오 (번역). RNA를 만들기 위하여는, 단백질은 DNA의 물가의 길이에 따라서 RNA 폴리메라이제 움직임을 불렀다. 그것은 DNA의 빌딩 블록, 그의 이름이 줄여쓴 A, C, G 및 T인 핵산에 있는 본을 읽는다, 무료한 본을 가진 RNA를 만든다. RNA의 이 긴 물가는 그 때 특정한 단백질을 위한 조리법이다. 다른 구조는 또한 RNA로 만든다 "리보솜을," 부르고 만들고, 그 후에 이 조리법을 읽고 주문하기 위하여 단백질을.

DNA에서 베껴진 RNA는 일반적으로 대단히 위로 뒤틀어, 수시로 단지 형성한 "동곳 불린 2차원 반복 또는 단단한 굴곡을."에게 때때로, 그것의 반복 및 동곳은 아무것도 하지 않는 3차원 구조를 형성한다. , 반복의 이 혼란 및 동곳이 riboswitch로 작동하더라도, 때때로. RNA는 만들어지고 있는 동안 위로 묶는 것을 시작된다, 그래서 뒤죽박죽이 된 부분은 건설중 꼬리에 아직도 붙어 있다. 포켓을 만들고 작은 분자를 움켜잡고기 싶기 때문에, riboswitch에는 삼차 구조가 있어야 한다. riboswitch는 맞은 분자를 꼭잡을 때, 단단히 접어, 시초 긴꼬리를 독자적으로 당기고 그것의 최후 단백질 제품에 영향을 미칠 방법에 있는 그것의 모양을 바꾼. RNA 꼬리는 보통 밖으로 곧게 펴는 동곳 겹을 비치하고 있다 당길 경우. RNA에 있는 이 꼬임을 밖으로 당겨서, riboswitch는 RNA가 단백질로 어떻게 번역되는지 바꾸어, 효과적으로 유전자를 온/오프이라고 돈.

riboswitch 구획의 팀은 riboswitch가 자유롭 뜨 아데닌을 꽉 쥐었다 언제든지 아데닌, 핵산 새로 녹음한 "A."에게 불린 분자에 움켜잡아, 단백질을 정확하게 아데닌 생산에 의하여 멈추어진 일에 결정에게 하는 유전자 공부했다. 단백질에 그것 번역에 책임있는 RNA는 변형했었다. riboswitch는 얼마 아데닌이 세포에서 유효했던 지 통제했다; 많음이 있을 때, 아데닌 공장을 껐다. 과학자의 앞에 발견한 riboswitches, 단백질만 통제한 유전자 이렇게 하면 생각했다. "당신의 평균 RNA 마구잡이로,"는 막는다 말해 그것을 하기 위하여 려고 하고 있지 않다. "이들은이다 높게 진화한 것."

면밀한 관찰

구획의 실험실에 있는 분자 폴딩을 공부하는 연구원은 현미경의 밑에 2개의 폴리스티렌 구슬을 볼 수 있다 실제로 RNA 분자, 그러나 볼 수 없다; 그들은 어느 것이든 끝에 1개를 붙이고, 그것은 레이저 광선이 교묘히 다룰 수 있는 dumbbell 모양을 창조한다. 그들의 가장 큰 구슬은 가로 건너서 1,000 나노미터이다, 그래서 그(것)들의 1,000는 일 것입니다 길었던 밀리미터 일렬로 늘어섰다. 구슬은 RNA에 관련된 거대하, 그래서 그(것)들을 붙드는 lasers이다. 너무 근접하게 오고 단 하나 광속으로 그들의 빛 합병하기에서 lasers를 지키기 위하여는, 연구원은 RNA에 어떤 여분 길이를 붙일 필요가 있다. 이것을 하기 위하여는, 그들은 1개의 측에 DNA의 긴 물가를 압정으로 고정시킨다.

현미경의 밑에, 2개의 플라스틱 구슬은 회색 배경막에 대하여 작은 진주와 같이 보인다. 연구원은 구슬을 떼어놓아, 2개의 요인을 고려한: 힘과 연장. 얼마 힘을 일정량의 RNA의 연장에게 일으키는 원인이 되기 위하여 가지고 가는지 이해해서, 그들은 탁월한 정확도 및 필요로 한 에너지로 겹이 형성하는 각 겹을 방법 일어난 기술해서 좋다.

"당신이 그것을 떼어놓을 경우, 다른 구조는 열 터지고, 터진다 터질 것이다, 터지 그리고 당신은," 말한 구획 다른 구조상 성분이 떼어놓아 얻는 순서를 볼 수 있다. "당신은 조각이 함께 오는 접히고 펼치기 모두를 위한 순서를 밖으로 지도로 나타낼 수 있다."

힘에 의하여 배우기

건설하기 위하여는 그들의 riboswitch가 즉시에서 어떻게의 접힌지 명확한 그림을, 연구원은 그것을 펼 것을 요구된 힘에 근거를 둔 분자의 폴딩의 에너지를 밖으로 지도로 나타내고 RNA에 의하여에 재 컬하는 걸린 시간. 구획은 에너지 도표를 "일의 대관식때 쓰는 보기이라고," 칭해 그것을 "당신이 인 그 도표에서 당신 앞 바로." 이 접히는 순서에 관하여 알고 싶으면 모든 수 추가한

구획의 팀은 분자로 육체적으로 가지고 놀아서 단지 이것만 RNA의 폴딩의 선발한 "에너지 조경" 달성할 수 있었다. 특정한 RNA 그들은 4 시간 겹, 그리고 안정되어 있을 것 채택할 때마다, 낮은 에너지를 가진 더 안락한 윤곽을 공부했다. 그것이 아데닌을 움켜잡는 경우에, 그것의 안정 상태에 있기 때문에 단단히 위에 건다. 그러나 분자가 항상 있기 때문에, 때때로 겹은 간단히 탁하고 열린다. 각 겹이 안정되어 있으면, 거의 없는 것 그것 오는이다 원상태로 돌려. 안정이 각자 어떻게 인지 주의하는 모든 4개의 접힌 국가를 공부하기 위하여 RNA가 연구원에 의하여 밖으로 기지개했다.

힘을 사용하여, 구획의 팀은 RNA에 있는 그리고 얼마나 자주 겹이 즉시에서 탁하고 열리고 닫힌지, 1개의 접힌 국가에서 다음에 갈 필요가 있던 각 겹의 뿐만 아니라 에너지를, 그러나 에너지를 기술했다. 현미경의 밑에 작은 백색 구슬 움직임을 봐 연구원은 3차원 구조를 가진 분자가 생활, 치열한, 녹색 lasers 및 조금 현명한 당기기의 쌍에게 감사에서 어떻게에 행동하는지 면밀한 관찰을 그러나 얻었다. "그것은 이다 그래서 단 하나 분자를 가지고 가고 당신의 의지에 구부릴 수 있을 위하여," 말한 구획 냉각하십시오.

서류의 다른 공동 저자는, "단 하나 Riboswitch Aptamers에 있는 교주 폴딩의 직접 관찰," 스탠포드 대학원 학생 윌리엄 J. Greenleaf와 Kirsten Frieda이다; 앨버타의 대학의 기르는 다니엘 A.N.; 그리고 Nanotechnology를 위한 앨버타 그리고 국가 학회, 캐나다의 국가 연구 위원회의 대학의 마이클 T. Woodside.

자금 조달은 일반적인 의학의 국가 학회 및 앨버타의 대학에 Nanotechnology를 국가 학회에 의해 제공되었다.

이 방출을 쓴, Hayley Rutger는 스탠포드 통신사에 과학 쓰기 수련의이다.