來自匹茲堡大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員近日利用新型的成像技術(shù)揭示DNAELISA試劑盒如何在蛋白質(zhì)上循環(huán)纏繞幫助形成染色體端粒的特殊結(jié)構(gòu)，相關(guān)研究刊登于雜志Scientific Reports上，該研究為理解端粒的結(jié)構(gòu)及其如何維持提供了新的思路。端粒是線性染色體末端的保護(hù)性“帽子”，從功能角度來講，端粒更像是鞋帶末端的金屬箍一樣，保護(hù)鞋帶不解散開；在健康細(xì)胞中，端粒會(huì)通過“吞食”任何突出的DNA末端形成一種套索樣的T型環(huán)狀結(jié)構(gòu)來保護(hù)染色體，如果沒有端粒細(xì)胞的DNA修復(fù)蛋白就會(huì)閱讀俯垂的DNA并以其作為損傷位點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，并且試圖結(jié)合染色體或者發(fā)送特殊的蛋白對(duì)其進(jìn)行消化。    研究者表示，一種名為端粒重復(fù)結(jié)合因子2（TRF2）的蛋白ELISA試劑盒是維持端粒結(jié)構(gòu)完整性的關(guān)鍵，而這要取決于該因子在T型環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成過程中扮演的角色，但研究者并不知道由TRF2介導(dǎo)的DNA壓縮和T環(huán)形成背后隱藏的機(jī)制。研究者Hong Wang說道，TRF2可以壓縮DNA，這對(duì)于T環(huán)形成非常重要，但在此前工作中研究者并不清楚TRF2壓縮DNA的原因和機(jī)制，研究者僅能看到DNA鏈沿著TRF2復(fù)合物進(jìn)進(jìn)出出，卻看不到TRF2復(fù)合物中的DNA，這或許是因?yàn)槔脗鹘y(tǒng)的原子力顯微鏡僅能看到蛋白-DNA顯現(xiàn)一個(gè)單團(tuán)（a single blob）結(jié)構(gòu)，同時(shí)DNA的軌跡信息也是缺失的。    
   本文研究中，研究人員利用了一種新型成像技術(shù)，即雙共振頻率增強(qiáng)靜電力顯微鏡（DREEM）技術(shù)，該技術(shù)采用的原理是DNA會(huì)以負(fù)電荷的形式沿著其“支柱”進(jìn)行纏繞，而且相比較掃描DNA區(qū)域時(shí)，該技術(shù)在掃描蛋白時(shí)其更容易檢測到微弱的靜電作用的差異所在，因此DREEM技術(shù)就可以對(duì)組蛋白外部的DNA包裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接觀測。研究者Wang說道，DREEM技術(shù)可以幫助我們通過TRF2復(fù)合物清楚觀察到DNA的軌跡，基于成像結(jié)果我們就可以闡明端粒內(nèi)部兩種不同順序的DNA壓縮方式，在復(fù)合物內(nèi)部DNA可以纏繞在TRF2上，隨后多個(gè)TRF2分子就會(huì)聚集在一起形成DNA環(huán)狀結(jié)構(gòu)從TRF2蛋白結(jié)構(gòu)中凸現(xiàn)出來。
   研究者認(rèn)為這種突出的環(huán)可以為端粒形成T型環(huán)狀結(jié)構(gòu)提供進(jìn)入位點(diǎn)，而整個(gè)過程zui終也將幫助維持端粒保護(hù)染色體末端的角色，并且減緩端粒DNAELISA試劑盒的損失，未來研究者的一項(xiàng)工作就是確定是否存在這樣的情況以及其所發(fā)生的機(jī)制，相關(guān)研究由NIH等機(jī)構(gòu)提供資助。