通过 DNA 金属化使用电子显微镜可视化基因组 DNA,Small Structures

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通过 DNA 金属化使用电子显微镜可视化基因组 DNA
Small Structures ( IF 13.9 ) Pub Date : 2023-03-08 , DOI: 10.1002/sstr.202200361
Xuelin Jin ₁ , Shrute Kannappan _{2,

3} , Natalia Diyah Hapsari ₄ , Yu Jin ₅ , Kyeong Kyu Kim ₂ , Jung Heon Lee _{3,

6} , Kyubong Jo ₅

Affiliation

基于电子显微镜的 DNA 成像是一种强大的工具，可为观察生化过程中涉及的基因组结构提供高分辨率。第一种方法是重金属阴影投射，于 1948 年开发。自 20 世纪 60 年代以来，乙酸铀酰已广泛用于 DNA 电子显微镜成像。然而，对于这种方法，科学家必须遵守政府的安全和处置法规。此外，样品制备通常复杂且耗时。最近，纳米粒子和纳米线已成为在透射电子显微镜和扫描电子显微镜下成像 DNA 分子的新方法。然而，由于这项技术仍处于早期阶段，还有进一步发展的空间。在这篇综述中，介绍了用于 DNA 可视化的重金属染色、纳米颗粒染色和纳米线生长。讨论了阴影投射和醋酸双氧铀染色在 DNA 结构和蛋白质-DNA 复合物可视化中的应用。然后，涵盖了基于纳米材料的 DNA 染色方法，包括静电相互作用、DNA 链修饰、还原基团修饰的 DNA 配体和 DNA-肽/蛋白质相互作用。这篇综述提供了有关不同 DNA 染色方法及其在 DNA 研究中的应用的最新信息。最终，它为通过 DNA 可视化进行基因组分析提供了新的方向。还原基团修饰的 DNA 配体和 DNA-肽/蛋白质相互作用。这篇综述提供了有关不同 DNA 染色方法及其在 DNA 研究中的应用的最新信息。最终，它为通过 DNA 可视化进行基因组分析提供了新的方向。还原基团修饰的 DNA 配体和 DNA-肽/蛋白质相互作用。这篇综述提供了有关不同 DNA 染色方法及其在 DNA 研究中的应用的最新信息。最终，它为通过 DNA 可视化进行基因组分析提供了新的方向。

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Toward Visualizing Genomic DNA Using Electron Microscopy via DNA Metallization

Electron microscopy-based DNA imaging is a powerful tool that provides a high resolution for observing genomic structures involved in biochemical processes. The first method, heavy metal shadow casting, was developed in 1948. Uranyl acetate has been widely used for DNA electron microscopic imaging since the 1960s. However, for this method, scientists must deal with government regulations for the safety and disposal. Additionally, sample preparation is often complicated and time-consuming. Recently, nanoparticles and nanowires have emerged as a new way of imaging DNA molecules under both transmission and scanning electron microscopes. However, as this technology is still in its early stages, there is room for further development. In this review, heavy metal staining, nanoparticle staining, and nanowire growth for DNA visualization are introduced. The applications of shadow casting and uranyl acetate staining in the visualization of DNA structures and protein–DNA complexes are discussed. Then, nanomaterial-based DNA staining methods are covered, including electrostatic interactions, DNA chain modification, reducing-group-modified DNA ligands and DNA–peptide/protein interactions. This review provides up-to-date information on different DNA staining approaches and their applications in DNA studies. Ultimately, it offers a new direction for genome analysis through DNA visualization.

更新日期：2023-03-08

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