解開基因組DNA分子的簡單方法

    線性DNA分子的沉積，是許多單分子基因組學方法的重要步驟，包括DNA圖譜、纖維-FISH和幾種新興的測序技術。在理想的情況下，這些實驗中存放的DNA是*線性和均勻拉伸的，從而使我們能夠準確地測量距離。然而，在很少的情況下，當前用于在一個表面捕獲和線性化DNA的方法，往往需要復雜的表面制備和大量起始原料，以完成基因組規模的作圖。這對技術要求很苛刻，阻礙了它們在新興基因組學領域的應用，例如單細胞分析。

    研究人員一直都試圖尋求一種有效的方法，來解開DNA以研究其結構——在顯微鏡下巧妙地解開和理順。有兩種方法來解碼DNA：DNA測序和DNA圖譜。在DNA測序過程中，我們研究DNA短鏈來確定一個DNA分子內核苷酸的確切順序——堿基A，C，G和T。該方法可讓我們進行非常詳細的遺傳分析，但很花費時間和資源對于不需要詳細分析的應用來說，例如確定一段給定的DNA*段是否屬于一種病毒或細菌，科學家會選擇DNA圖譜。該方法使用盡可能長的DNA*段來測定DNA的“大畫面"結構。

    在這項研究中，研究人員描述了他們以前開發的一種作圖技術的改進版本，稱為fluorocoding，研究人員解釋說：“使用fluorocoding時，我們用彩色染料標記DNA，使其在熒光顯微鏡下是可見的。然后將其插入放在玻璃板上的一滴水和少量酸中。注入DNA的水液滴蒸發，留下伸展的DNA模式。"繼續說：“但這種沉積技術是復雜的，并不總是產生對DNA圖譜很理想的長的、拉直的DNA。"他們組織了一個化學家和工程師的多學科小組，專門研究液體如何表現，以探討如何優這種化技術。

    研究人員解釋說：“我們這種改進的技術結合了兩種因素：一滴水的自然內流動態和一種稱為Zeonex的聚合物，可與DNA結合的特別好。"

    為了測試該技術的有效性，研究人員將其應用于確切長度已知的病毒DNA。使用滾動液滴技術捕獲的DNA，長度與已知的病毒DNA長度相匹配。滾動液滴技術可以很容易地應用于臨床設置，快速識別DNA的特點，研究人員說："我們的技術只需要很少的起始材料，可以快速地進行。例如，它可以非常有效地確定，患者是否感染了一種特定類型的病毒。在這項研究中，我們集中在病毒的DNA，但該技術也可以很容易地用于人類和細菌DNA。"