Ученые из США и Голландии под руководством профессора физики Филипа Нельсона (Philip Nelson) из Пенсильванского университета (University of Pennsylvania) в результате изучения коротких фрагментов ДНК обнаружила, что молекулы этого природного полимера обладают значительно большей гибкостью, чем представлялось ранее.
Ученые использовали в своих исследованиях атомно-силовой микроскоп. Он позволяет измерять силу взаимодействия между атомами специального зонда – наноиглы и исследуемого образца. Наноиглы изготавливают из материалов на основе кремния, и при длине 1-2 микрона (микрон – миллионная часть метра) они имеют размеры от нескольких десятков нанометров (нанометр - одна миллиардная часть метра) до размера одного атома.
Игла смещается в зависимости от силы атомных взаимодействий, воспроизводя рельеф исследуемого образца. Эти микроскопические смещения регистрируются при помощи лазерного луча. Сканируя образец наноиглой можно изучать форму отдельных молекул и даже передвигать их.
Эту возможность и использовали авторы исследования. Они приводили острие иглы в контакт с короткими фрагментами ДНК – от 5 до 100 нанометров, измеряя силу их взаимодействия.
Полученные результаты не соответствовали общепринятой модели, описывающей физические свойства молекулы ДНК, исходя из представления о сходстве молекулы ДНК с жестким резиновым жгутом. Ученым стала понятна легкость, с которой ДНК изгибается, образовывая петли и спирали, при взаимодействии с различными белками.