Nanomanipulation of Single RNA Molecules by Optical Tweezers

William Stephenson; Gorby Wan; Scott A. Tenenbaum; Pan T. X. Li

doi:10.3791/51542

Nanomanipulation von RNA-Einzelmoleküle durch Optische Pinzetten

JoVE Journal
Bioengineering

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Nanomanipulation of Single RNA Molecules by Optical Tweezers

Nanomanipulation von RNA-Einzelmoleküle durch Optische Pinzetten

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06:59 min

August 20, 2014

DOI: 10.3791/51542-v

William Stephenson¹, Gorby Wan², Scott A. Tenenbaum^3,4, Pan T. X. Li^4,5

¹Nanoscale Engineering Graduate Program, College of Nanoscale Science and Engineering,University at Albany, State University of New York, ²Nanoscale Science Undergraduate Program, College of Nanoscale Science and Engineering,University at Albany, State University of New York, ³Nanobioscience Constellation, College of Nanoscale Science and Engineering,University at Albany, State University of New York, ⁴The RNA Institute,University at Albany, State University of New York, ⁵Department of Biological Sciences,University at Albany, State University of New York

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Optische Pinzetten wurden verwendet, um die RNA-Faltung zu untersuchen, indem einzelne Moleküle von ihren 5'- und 3'-Enden gedehnt wurden. Hier werden gängige Verfahren zur Synthese von RNA-Molekülen für die Pinzette, zur Kalibrierung des Instruments und Methoden zur Manipulation einzelner Moleküle beschrieben.

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, ein Experiment zur mechanischen Entfaltung eines einzelnen Moleküls an einer RNA-Struktur zu demonstrieren. Im ersten Schritt wird eine Strömungskammer konstruiert und an das Gerät montiert. Im zweiten Schritt werden mikrometergroße Kügelchen mit der interessierenden RNA-Probe gemischt und dann die beiden unterschiedlich großen Kügelchen in die Durchflusskammer geladen.

Schließlich können die Strömungskammer und die optische Falle verwendet werden, um die Kügelchen in Kontakt miteinander zu bringen und eine Vielzahl von Einzelmolekülwechselwirkungen zu bewerten. Letztendlich kann diese Nanomanipulationstechnik verwendet werden, um die Faltung von RNA auf sekundärer und tertiärer Strukturebene zu untersuchen. Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen im Bereich der RNA-Faltung zu beantworten, z. B. wie sich eine RNA faltet und entfaltet.

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