Letter DNAは引き伸ばされると巻き過ぎを起こす 2006年8月17日 Nature 442, 7104 doi: 10.1038/nature04974 DNAは等方的な棒としてモデル化されることが多いが、そのキラルな構造からは、ねじれおよび伸びの自由度のカップリングなど、異方的な力学的性質が重要性であろうと考えられる。物理学的に単純に考えた場合、DNAに張力を加えると、引き伸ばされて変性状態での構造に変わっていき、ねじれはほどけるだろうと予想される。我々は回転するビーズを使った追跡法（rotor bead tracking）により、1分子のDNAでのねじれ-伸びのカップリングを直接測定した。本論文では、DNAの湾曲が小さいときは、張力を加えると直感的な予想に反して巻き過ぎが起こり、このねじれは30ピコニュートンの張力で最大に達することを示す。張力がこの臨界値を超えると、DNAはほどけはじめる。 観察されたねじれ-伸びのカップリングから、一定の張力下でDNAの巻き過ぎが起こると長さも伸びると予測され、こうした結果は定量的に確認された。我々は、このような変わった力学的性質を説明し、またDNAの異常に大きなねじれ剛性の原因を示唆する単純なモデルを提案する。今回の結果は、結合部位の長さの変動がDNAを引き伸ばしたりねじったりして相殺していると考えられるDNA結合タンパク質の作用に関係してくる。DNAにねじれや伸びなどによって生じる構造のゆがみは不可欠なものだが、これらは今回報告した二重らせんに本来備わっている力学的性質とよく一致する。 Full Text PDF 目次へ戻る
