Tổng quan bài trình bày
Những cải tiến gần đây trong các công nghệ đơn phân tử đã giúp nâng cao hiểu biết của chúng ta về các cỗ máy nano – những “động cơ tí hon” của tế bào. Tiến sĩ Taekjip Ha giải thích cách các nhà khoa học sử dụng kính hiển vi huỳnh quang, kết hợp với các công cụ khác, để nghiên cứu các cỗ máy nano này. Ví dụ, bằng cách gắn protein myosin với một thuốc nhuộm huỳnh quang, phòng thí nghiệm của ông đã cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng protein này không “bò” mà “đi bộ” dọc theo sợi actin. Ông cũng trình bày nguyên lý của hiện tượng chuyển năng lượng cộng hưởng huỳnh quang (FRET) và cách nó được sử dụng để đo các thay đổi cấu dạng bên trong một protein (nội phân tử) hoặc chuyển động giữa hai phân tử (liên phân tử).
Trong bài giảng thứ hai, Ha cho thấy giá trị của việc kết hợp FRET với bẫy quang học. Bẫy quang học sử dụng ánh sáng hội tụ để “giữ” và “kéo” một hạt, cho phép các nhà khoa học đo lực cần thiết để di chuyển một phân tử. Phòng thí nghiệm của ông đã sử dụng sự kết hợp công nghệ này để nghiên cứu động học liên kết của nucleosome với DNA. Kết quả cho thấy quá trình “mở cuộn” nucleosome khỏi DNA là bất đối xứng, một chiều và phụ thuộc vào trình tự. Khi kết hợp FRET và bẫy quang học với các công cụ khác như giải trình tự toàn bộ hệ gen, các nhà khoa học có thể dự đoán những vùng mới có hoạt động phiên mã cao.
Trong phần 3, Ha giải thích cách phòng thí nghiệm của ông sử dụng nhíp quang học (một biến thể của bẫy quang học) để nghiên cứu các enzyme helicase và cơ chế điều hòa của chúng. Dữ liệu của họ xác nhận rằng cấu dạng đóng của helicase DNA theo chiều 3’-5’ là dạng hoạt động của enzyme. Họ tiếp tục kết hợp nhíp quang học với FRET để hiểu rõ hơn vai trò của cấu dạng mở của helicase. Ha khuyến khích các nhà khoa học tiếp tục kết hợp các công nghệ đơn phân tử này nhằm hiểu sâu hơn về những cỗ máy nano phức tạp của tự nhiên.
Tư liệu truyền thông:
Developing Single Molecule Technologies to Study Nanomachines
