Single-molecule analysis of 1D diffusion and transcription elongation of T7 RNA polymerase along individual stretched DNA molecules.
Single-molecule analysis of 1D diffusion and transcription elongation of T7 RNA polymerase along individual stretched DNA molecules.
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T7 RNA聚合酶沿单个拉伸的DNA分子的1D扩散和转录伸长的单分子分析。
DOI：
10.1093/nar/gkm332
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发表时间：
2007
影响因子：
14.9
通讯作者：
Larson, Ronald G.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kim, Ji Hoon;Larson, Ronald G.
利用全内反射荧光显微镜，我们直接实时地显示了T7RNA聚合酶沿着通过分子梳理结合到底物上的排列的DNA分子的一维布朗运动和转录延伸。我们用抗体荧光标记T7RNA聚合酶，并使用FLOW将它们垂直于DNA排列方向，允许在单分子水平上观察和估计蛋白质沿DNA的扩散性。我们的观察表明，在6.10×10−11 cm~2/S到4.3×10−9 cm~2/S范围内，一维扩散系数因分子而异。我们还观察到T7RNA聚合酶与单个梳理的T7DNA分子的结合和转录，表观结合率为1.6 μM−1S−1。从转录速率与三磷酸核苷酸浓度的关系推断，能够与蛋白质相互作用的梳状分子的平均张力为25pN。
Using total intrnal reflection fluorescence microscopy, we directly visualize in real-time, the 1D Brownian motion and transcription elongation of T7 RNA polymerase along aligned DNA molecules bound to substrates by molecular combing. We fluorescently label T7 RNA polymerase with antibodies and use flow to convect them orthogonally to the DNA alignment direction, permitting observation and estimation of the protein diffusivity along the DNA at the single-molecule level. Our observations suggest that the 1D diffusion coefficient varies from molecule to molecule over the range 6.1 × 10−11 cm2/s to 4.3 × 10−9 cm2/s. We also observe binding and transcription by T7 RNA polymerases on single combed T7 DNA molecules with an apparent association rate of 1.6 μM−1s−1. From the measured dependence of the rate of transcription on concentration of nucleotide triphosphate, we infer that the combed DNA molecules capable of interacting with proteins are under an average tension of 25 pN.
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