I ricercatori del National Physical Laboratory (NPL) e del London Centre for Nanotechnology (LCN) hanno determinato la struttura del DNA da misurazioni su una singola molecola utilizzando la microscopia a forza atomica (AFM), e trovarono variazioni significative nella ben nota doppia elica.

Il progetto collaborativo ha applicato una tecnica nota come microscopia a forza atomica "soft-touch" a grandi, molecole di DNA disposte in modo irregolare e individuali. In questa forma di microscopia, una sonda in miniatura viene utilizzata per sentire la superficie delle molecole una per una, piuttosto che vederli.

Per dimostrare la potenza del metodo, il team di ricerca ha misurato la struttura di una singola molecola di DNA, trovando in media un buon accordo con la struttura suggerita per la prima volta da Watson e Crick nel 1953. Sorprendentemente, però, le immagini della singola molecola rivelano anche variazioni significative nella profondità dei solchi nella struttura a doppia elica.

Il DNA contiene le informazioni ereditarie per le cellule, e le nostre vite dipendono dal macchinario molecolare che è continuamente al lavoro nei nostri corpi. La struttura di queste macchine su scala nanometrica è al centro della nostra comprensione della salute e della malattia, e la doppia elica del DNA è stata la chiave per comprendere come l'informazione genetica viene immagazzinata e trasmessa.

Mentre l'origine delle variazioni osservate nella struttura del DNA non è ancora completamente compresa, è noto che questi solchi fungono da chiavette per proteine ​​(chiavi molecolari) che determinano fino a che punto un gene è espresso in una cellula vivente. Le misurazioni accurate ci consentono di osservare le variazioni in questi modi chiave, che può quindi aiutarci a determinare i meccanismi con cui le cellule viventi promuovono e sopprimono l'uso delle informazioni genetiche immagazzinate nel loro DNA.