ДНК: силы, которые движут молекулой в нанопорах
Группа исследователей продемонстрировала, каким образом свойства электрофоретического геля влияют на передвижение нуклеиновой кислоты. Для этого экспериментаторы «протаскивали» одну молекулу ДНК через нанопоры геля.
Как известно, движение молекул нуклеиновой кислоты через поры электрофоретического геля определяется природой этих самых молекул: в ионизированном состоянии ДНК – это крупная отрицательно заряженная частица. При движении через поры геля ионизированная молекула нуклеиновой кислоты электростатически взаимодействует с положительно заряженными ионами, которые находятся в непосредственной близости с ДНК. Такое взаимодействие снижает скорость движения кислоты в электрофоретическом геле. Кроме того скорость движения ДНК в геле снижается за счёт тормозящего действия самого геля: между молекулами кислоты и «стенками» пор геля возникает сила трения, снижающая скорость прохождения ДНК.
Учёные сконструировали поры различного диаметра. Это было необходимо для того, что посмотреть, какое действие оказывает физический размер пор на движение ДНК. Далее исследователи пользовались оптическим пинцетом – «ухватывались» за шарики из органического стекла, которыми была связана ДНК. Таким образом экспериментаторы проталкивали молекулу сквозь поры геля. Различный диаметр пор позволил учёным более точно проанализировать механизм передвижения молекул ДНК при электрофорезе.
Как выяснилось, движение нуклеиновой кислоты через более крупные поры встречало наименьшее сопротивление электрофоретического геля: чем больше пора, тем меньше сопротивление. Гидродинамическое окружение молекул нуклеиновой кислоты значительно влияло на скорость движения последней. Следует сказать, что степень влияния гидродинамического окружения оказалась выше по сравнению со старыми представлениями.
