课题基金基金详情
单分子角控光镊技术研究真核转录过程中的扭矩问题
结题报告
批准号:
11674403
项目类别:
面上项目
资助金额:
68.0 万元
负责人:
马杰
依托单位:
学科分类:
A2210.与光学有关的交叉领域
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴美燕、胡金勇、李仕茂、周丽丹、李弘基
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
转录过程产生的扭矩作为一种重要的基因调控手段在细胞中广泛存在。最近的实验刚刚证实了原核细胞RNA聚合酶是一个强大的扭矩分子马达,其产生的扭矩可以显著地影响DNA的形貌和结构。但是扭矩如何调控真核细胞转录过程以及真核细胞RNA聚合酶究竟能产生多大的扭矩,目前仍属未知。本项目中,我们拟利用一种特殊的光学扳手技术,即角控光镊技术,在单分子层面上系统研究真核转录过程中的扭矩问题,包括测量真核RNA聚合酶所能产生的扭矩以及定量考察扭矩对真核转录过程的影响。我们的研究结果将帮助人们更加深入地了解真核RNA聚合酶的工作机制以及真核细胞转录过程的调控机理。同时,我们的研究方法也将为未来研究其他扭矩分子马达在技术上铺平道路。
英文摘要
Transcription generated torque has been shown to be an important regulator of gene transcription and broadly present in the cell. Recent experiments have demonstrated that a prokaryotic RNA polymerase (RNAP) is a powerful torsional motor and the torque it can generate can greatly alter DNA topology and structure. However, how torque affects the eukaryotic transcription and how much torque can an eukaryotic RNAP generate still remain unknown. Here, we propose to apply angular optical trap (AOT), a special optical torque wrench, to the study of the eukaryotic transcription under torsion, including measuring the torque that an eukaryotic RNAP can generate and quantitatively characterizing the effects of torque on eukaryotic transcription kinetics. Such studies would essentially help people gain more insights into the mechanistic nature of eukaryotic RNAPs and the mechanism of eukaryotic transcription regulation. The methods developed here will also pave the way for the study of other torsional motors in the future.
转录是遗传信息传递的重要一环。转录过程主要依靠一种特殊的分子马达蛋白 RNA 聚合酶来完成。在单分子层面研究转录过程,能在微观尺度上揭示其过程细节,对于深入理解转录机理十分重要。特别地, 在转录过程中,RNA聚合酶在沿着DNA沟槽前进的同时,会在DNA上积累扭矩,这些扭矩反过来将会影响转录过程。理解RNA聚合酶产生扭矩的大小和对其的调控机制,对于揭示细胞中一些重要过程机理具有重要意义。而测量RNA聚合酶产生的微小扭矩在技术上颇具挑战,本项目主要通过开发一系列单分子技术如光镊和单分子荧光技术,为未来在单分子层面以高的时空精度来研究转录过程做好准备,同时在此基础上研发特殊的角控光镊技术,研究RNA聚合酶产生的微小扭矩及其调控机理。本项目的研究成果,将有助于人们更深入理解转录过程的力学调控机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
GC-Content Dependence of Elastic and Overstretching Properties of DNA:RNA Hybrid Duplexes.
DNA:RNA 混合双链体的弹性和过度拉伸特性的 GC 含量依赖性。
DOI:10.1016/j.bpj.2020.06.034
发表时间:2020-07
期刊:Biophysical Journal
影响因子:3.4
作者:Yang D;Liu W;Deng X;Xie W;Chen H;Zhong Z;Ma J
通讯作者:Ma J
Fluorescence enhancement in an over-etched gold zero-mode waveguide
过度蚀刻金零模波导中的荧光增强
DOI:10.1364/oe.27.019002
发表时间:2019
期刊:Optics Express
影响因子:3.8
作者:Wu Meiyan;Liu Wenzhao;Hu Jinyong;Zhong Zhensheng;Rujiralai Thitima;Zhou Lidan;Cai Xinlun;Ma Jie
通讯作者:Ma Jie
DOI:10.1073/pnas.1807031116
发表时间:2019-02-12
期刊:PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子:11.1
作者:Ma, Jie;Tan, Chuang;Wang, Michelle D.
通讯作者:Wang, Michelle D.
DOI:10.1007/978-1-4939-8556-2_16
发表时间:2018
期刊:Methods in molecular biology
影响因子:--
作者:Jie Ma;Chuang Tan;Michelle D. Wang
通讯作者:Jie Ma;Chuang Tan;Michelle D. Wang
Theoretical study of overstretching DNA-RNA hybrid duplex
过度拉伸DNA-RNA杂交双链体的理论研究
DOI:10.1088/1674-1056/28/6/068701
发表时间:2019
期刊:Chinese Physics B
影响因子:1.7
作者:Yang Dong Ni;Zhong Zhen Sheng;Liu Wen Zhao;Rujiralai Thitima;Ma Jie
通讯作者:Ma Jie
单分子法研究DNA超螺旋对蛋白搜寻靶点过程的调控机制以及其与蛋白间相互作用的微观动态过程
  • 批准号:
    32371284
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    马杰
  • 依托单位:
利用等离子激元纳米天线在高浓度单核苷酸精度下实时追踪单个转录和复制过程
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    马杰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金