اطلاعات بسیار کمی درباره نحوه برهمکنش دی‌ان‌ای با پروتئین‌های مختلف در حین جدا شدن جفت رشته‌ها وجود دارد، دلیل این امر دشواری‌های بررسی این برهمکنش است. اخیر محققان از نانوذرات طلا برای مطالعه این برهمکنش استفاده کرده‌اند. در این کار آنها از تغییر رنگ نانوذرات طلا در اثر برهمکنش میان کمپلکس دی ان ای-پروتئین با نانوذرات استفاده کرده‌اند.
استفاده از از نانوذرات طلا برای مطالعه برهمکنش دی ان ای با پروتئین
اطلاعات بسیار کمی درباره نحوه برهمکنش دی‌ان‌ای با پروتئین‌های مختلف در
حین جدا شدن جفت رشته‌ها وجود دارد، دلیل این امر دشواری‌های بررسی این
برهمکنش است. اخیر محققان از نانوذرات طلا برای مطالعه این برهمکنش استفاده
کرده‌اند. در این کار آنها از تغییر رنگ نانوذرات طلا در اثر برهمکنش میان
کمپلکس دی ان ای-پروتئین با نانوذرات استفاده کرده‌اند.
جفت رشته‌های دی‌ان‌ای در طول فرآیند کپی برداری یا مرمت، باید از هم باز
شده و تبدیل به تک رشته‌ای شوند. با این کار مولکول‌ها می‌توانند به این تک
رشته چسبیده و کار خود را روی آنها انجام دهند. برای این که این رشته‌ها
پیش از موعد با هم جفت نشوند، پروتئین‌های سلولی به آنها می‌چسبند. با توجه
به این که مطالعه این برهمکنش نیازمند دستگاه‌های گران‌قیمت و روش‌های
برچسب‌زنی زمان‌بری است، بنابراین اطلاعات بسیار کمی پیرامون این برهمکنش
وجود دارد. ین نی تا و همکارانش در موسسه آاستار روشی جدیدی برای مطالعه
برهمکنش میان رشته‌های دی‌ان‌ای و پروتئین‌های متصل شونده ارائه کردند.
آنها از خواص نوری نانوذرات طلا برای پیمایش مکانیسم اتصال پروتئین-دی‌ان‌ای
استفاده کردند. زمانی که این نانوذرات درون محلول دیسپرس می‌شوند، رنگ محلول قرمز
روشن می‌گردد اما اگر این نانوذرات به‌هم بچسبند محلول آبی می‌شود. تا و همکارانش
نشان دادند که اگر تک رشته دی‌ان‌ای به‌همراه پروتئین‌های متصل شونده به آنها درون
محلول به‌طور همزمان وجود داشته باشند، رنگ محلول به قرمزی می‌گراید. این بدان
معناست که کمپلکس دی‌ان‌ای-پروتئین از طریق نیروی پایداری الکترواستاتیک به
نانوذرات می‌چسبند. در مقابل، اگر پروتئین یا تک رشته دی‌ای‌ان به تنهایی وارد
محلول حاوی نانوذرات شوند، رنگ محلول به آبی-خاکستری گرایش پیدا می‌کند که نشان می‌دهد
نانوذرات به هم چسبیده‌اند.
تا می‌گوید بزرگترین چالش در این کار تعیین شرایط بهینه برای تک رشته دی‌ان‌ای است
تا بتواند به پروتئین بچسبد و کمپلکس مورد نظر را بسازد. محققان دریافتند که اتصال
نانوذرات و کمپلکس دی‌ان‌ای-پروتئین مربوط به گروه‌های حاوی سولفور می‌شود که در
ساختار پروتئین وجود دارد. این گروه‌ها موجب تشکیل پیوند قوی میان کمپلکس با طلا
می‌شود. این مولکول‌های پروتئینی به تنهایی بسیار کوچکتر از کمپلکس
دی‌ان‌ای-پروتئین هستند که این مسئله موجب کاهش پایداری فضایی نانوذرات می‌گردد.
تا و همکارانش حداقل طول رشته دی‌ان‌ای که مورد نیاز است تا مکانیسم اتصال اتفاق
بیافتد را نشان دادند. آنها دریافتند که پروتئین اتصال مایل است به نقاط ویژه‌ای
بچسبد. این نقاط که به پلی‌مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNP) شهرت دارد حتی اگر در جایی
دور از دسترس باشد باز هم توسط پروتئین‌های اتصال پیدا خواهند شد. جفت رشته‌های
دی‌ان‌ای حاوی SNP نمی‌توانند به یکدیگر بچسبند بنابراین فرآیند جدا ماندن تک
رشته‌های دی‌ان‌ای اتفاق می‌افتد.
