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2011 No.9 Serial No.234
China Brewing
Innovation and Knowledge Transfer
酿酒酵母核糖核酸(RNA)的纳米显微呈像技术
钟正升"，刘庆莹，李
(1.珍奥集团股份有限公司，辽宁大连116621;2.大连医科大学，辽宁大连116085）
摘要：利用原子力显微镜（AFMD的纳米显微技术，研究了酿酒醇母RNA在不同溶液浓度、不同pH值条件下，以云母为村底，经过吸附后的镜下纳米级微观构象。经反复试验摸索，发现在样品浓度为0.02mg/mL，pH值为9.0时所拍摄得到的构象图比较消晰、分敏度比较好。同时也提供了简便可行的利用AFM进行RNA纳米显微呈像的实验方法，揭示了酿酒醇母核糖核酸的微观构象，对其他来源
RNA微观构象的深入研究具有一定的参考价值。美
键调：核糖核酸：原子力显激镜：显激结构
中图分类号：TS261.1
文献标识码：A
文章编号：02545071(2011)09016402
Nano-microscopic image of Saccharomyces cerevisiae RNA
ZHONG Zhengsheng', LIU Yong', LIU Qingying
(1.Zhenao group Co, Ltd, Dalian I16621, China; 2.Dalian Medical University, Dalian I16085S China)
Abstract: With atomic force microscope (AFM) nano-microscopic technology and mica as the substrate, the micro conformations of Saccharomyces cerevisiae RNA under different coecentration and pH value were stadied, Good and clear picture was obtained when sample concentration was 0.02 mg/ml and pH value was 9.0. These resuls indicated that RNA's sano-microscopic imaging with AFM method is convenient and feasible, and can
reveal microstructure of brew yeast RNA, which could provided some good reference for microcoeformation research. Key words: RNA; atomic force microscope; microstructure
RNA是生命科学中的关键分子，有的学者认为RNA 可能处于生命的中心位置，研究RNA的方法很多，包括 X-Ray衍射、红外、电镜、NMR等，但黄刻的样品处理，如染色、包埋等，容易改变RNA的天然结构，不能观察到其原始形貌，原子力显微镜(AFM)所提供的图像不仅可在纳米水平上分辨生物大分子的结构信息，同时还具有直观的三维表面信息。这是生物学家研究生物大分子的结构及其对功能影响方面理想的分析检测工具，AFM作为新兴的研究手段，可观察RNA的原始形貌，实现了近生理条件下的操作，这项研究对深入了解单个生物分子的三维结构和动态结构变化信息，对于从分子水平揭示生命的本质具有十分重要的意义。
与AFM可重复研究DNA分子相比，目前利用AFM研究RNA分子的工作还显得十分罕见，主要原因在于不同的缓冲条件下单链RNA的结构变化多样，而且氢键作用和范德华力形成的二级结构和三级结构非常复杂，RNA分子的图像不易采集。国外诸多学者利用AFM对不同的RNA 进行显微成像研究，样品处理比较复杂，本实验使用酿酒酵母发醇分离提取得到的粉末状RNA，经稀释后以云母为衬底制备的RNA样品，在原子力显微镜下进行观察。
1材料和方法 1.1材料
原子力显微镜型号：MultimodeNanoscopeIllaAFM(DigitalInstruments,CA)，
针尖型号：RTESPW针尖，弹性系数40N/m:
酿酒酵母核糖核酸(RNA)：来自珍奥集团股份有限
公司，批号20090202079，纯度91.5%，水分6.9%。 1.2方法
1.2.1样品制备
利用酿酒酵母发酵，将酵母细胞离心分离后破壁提取RNA。
1.2.2样品前处理
精密称取3份1gRNA样品，分别加入20mL、50mL、 100mL纯化水，在激涡振荡器上振摇5min，配制成浓度为 0.05mg/mL、0.02mg/mL、0.01mg/mL溶液；针对同浓度的样品，用10%NaOH分别调节pH值为7.0、8.0、9.0，样品编号后备用。
1.2.3样品吸附
分别取上述样品溶液15μL置于新剩离的云母片表面，吸附10min，然后在超净台上用高纯氮气吹干样品，立
刻进行原子力显微镜(AFM)表征观察。 1.2.4AFM观察样品表征
使用轻巧模式(tappingmode)进行扫描，扫描速率为 1.0Hz~1.8Hz，针尖报频为230kHz~260kHz，驱动电压为
20mV~100mV. 2结果与讨论
经过不同稀释浓度和不同的pH值反复实验模索，发现样品浓度为0.02mg/mL，pH值为9.0的样品在AFM下所观
收稿日期：2011-01-04
作奢简介：钟正升（1977-)，男，工程师，主要从事生物制药的研究工作。