與以往將熒光標(biāo)記核苷酸加入到DNA分子，進(jìn)行直接檢測(cè)觀察不同，來(lái)自巴黎第七大學(xué)的丁方圓（Fangyuan Ding，音譯）等人研發(fā)出了一種能檢測(cè)DNA發(fā)夾分子長(zhǎng)度變化的新技術(shù)（具體流程見下圖）。相關(guān)成果公布在Nature Methods雜志上。

（a.在磁場(chǎng)中，發(fā)夾結(jié)構(gòu)被拉長(zhǎng)，從而能雜交上測(cè)序引物，開始于胞嘧啶C的連接片段啟動(dòng)連接;

b.當(dāng)磁場(chǎng)磁性消失，發(fā)夾結(jié)構(gòu)重新形成;

c.在*堿基是A的下一個(gè)連接片段出現(xiàn)的時(shí)候，才能連接上引物;

d.當(dāng)磁場(chǎng)再次失磁，發(fā)夾結(jié)構(gòu)又形成，此時(shí)磁珠與玻璃表面之間的距離就代表了一次成功的連接）

如果磁珠相對(duì)較大，研究人員就能直接通過(guò)簡(jiǎn)單配有攝像系統(tǒng)的顯微鏡，直接成像。當(dāng)引入磁場(chǎng)時(shí)，發(fā)夾結(jié)構(gòu)被拉伸，解構(gòu)成一條DNA單鏈。當(dāng)關(guān)閉磁場(chǎng)的時(shí)候，發(fā)夾結(jié)構(gòu)就能重新折疊形成。隨著磁珠在聚焦點(diǎn)之內(nèi)和之外漂移，研究人員就能觀測(cè)到衍射環(huán)，從而測(cè)量磁珠與玻璃表面的距離。

這樣就將十分困難的光學(xué)問題（檢測(cè)來(lái)自單熒光分子的光信號(hào)）化難為簡(jiǎn)，變成了在亮視場(chǎng)照明下檢測(cè)微米級(jí)磁珠，從而大大的簡(jiǎn)化了光學(xué)設(shè)備，只需檢測(cè)幾種核苷酸順序的長(zhǎng)度變化，從DNA發(fā)夾到一堿基長(zhǎng)的距離。

但是從這種發(fā)夾長(zhǎng)度變化中如何能讀出一條DNA鏈的序列呢?

研究人員探索了幾種方法，首先是雜交測(cè)序：當(dāng)研究人員將一個(gè)探針與開發(fā)發(fā)夾結(jié)構(gòu)雜交時(shí)，發(fā)夾結(jié)構(gòu)就無(wú)法*折疊，這樣就能測(cè)量到雜交探針的位置。因此當(dāng)用大量探針一個(gè)接一個(gè)雜交時(shí)，序列就能通過(guò)探針重疊的區(qū)域讀出來(lái)。同時(shí)用一套小一些的探針能指紋化DNA序列，比如用于病原體的檢測(cè)。

然而也許連接綁定測(cè)序更為合適，這個(gè)概念目前已經(jīng)在Life Technology公司的SOLiD測(cè)序儀中實(shí)現(xiàn)商業(yè)化了。而在這篇文章中，則是指將引物通過(guò)結(jié)合一個(gè)短簡(jiǎn)并核苷酸片段進(jìn)行一步擴(kuò)增，這種擴(kuò)增首先是與腺嘌呤為首的片段進(jìn)行反應(yīng)，這時(shí)只有當(dāng)對(duì)應(yīng)DNA鏈上的下一個(gè)核苷酸是胸腺嘧啶的時(shí)候才能進(jìn)行連接。之后是胞嘧啶為首的片段，再然后是和胸腺嘧啶，重復(fù)這一周期。

在每次連接之后，磁場(chǎng)都會(huì)被關(guān)閉，從而測(cè)量擴(kuò)增引物的長(zhǎng)度。連接上的引物擴(kuò)增七個(gè)堿基，這明顯拉大了表面和磁珠之間的距離，從而能檢測(cè)到。接下來(lái)連接片段會(huì)在位置2上被清楚，這是為了下一輪做準(zhǔn)備，以便下一次連接能緊跟在前一輪的前面。

新一代測(cè)序技術(shù)（即第二代測(cè)序技術(shù)），包括來(lái)自Roche，Life Technologies，以及Illumina等廠家在內(nèi)的產(chǎn)品，主要是基于檢測(cè)克隆DNA。但是這些系統(tǒng)的讀長(zhǎng)受到限制——每一個(gè)化學(xué)循環(huán)過(guò)程中，上千個(gè)拷貝中總有一些不可避免會(huì)無(wú)法得到擴(kuò)增，從而造成失真和錯(cuò)誤累積，zui長(zhǎng)讀長(zhǎng)目前少于1kb，一般都在100個(gè)堿基左右。

相反真正的單分子測(cè)序方法則未受到這種影響，新技術(shù)能簡(jiǎn)單排除失誤擴(kuò)增，而錯(cuò)誤結(jié)果也與讀長(zhǎng)無(wú)關(guān)。實(shí)際上目前來(lái)自Pacific Biosciences的RS 測(cè)序儀已經(jīng)能達(dá)到幾千bp的長(zhǎng)度了，但是也存在缺點(diǎn)：較高的錯(cuò)誤率，這部分是由于單分子熒光信號(hào)難以捕捉的問題。

因此這篇文章的重要性就由此凸顯出來(lái)，這種分析單分子的方法無(wú)需任何實(shí)質(zhì)上的單分子光學(xué)檢測(cè)，因此也無(wú)需其它系統(tǒng)配備的昂貴的高靈敏度光學(xué)儀器。