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Probing Transcription Factor Dynamics at the Single-Molecule Level in a Living Cell

机译:在活细胞中单分子水平探索转录因子动力学。

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摘要

Transcription factors regulate gene expression through their binding to DNA. In a living Escherichia coli cell, we directly observed specific binding of a lac repressor, labeled with a fluorescent protein, to a chromosomal lac operator. Using single-molecule detection techniques, we measured the kinetics of binding and dissociation of the repressor in response to metabolic signals. Furthermore, we characterized the nonspecific binding to DNA, one-dimensional (1D) diffusion along DNA segments, and 3D translocation among segments through cytoplasm at the single-molecule level. In searching for the operator, a lac repressor spends ~90% of time nonspecifically bound to and diffusing along DNA with a residence time of <5 milliseconds. The methods and findings can be generalized to other nucleic acid binding proteins.
机译:转录因子通过与DNA结合来调节基因表达。在活的大肠杆菌细胞中,我们直接观察到用荧光蛋白标记的lac阻遏物与染色体lac操纵子的特异性结合。使用单分子检测技术,我们测量了响应代谢信号的阻遏物的结合和解离动力学。此外,我们表征了与DNA的非特异性结合,沿DNA片段的一维(1D)扩散以及在单分子水平上通过细胞质的片段之间的3D易位。在寻找操作员时,lac阻遏物花费约90%的时间非特异性地结合到DNA上并随DNA扩散,停留时间小于5毫秒。该方法和发现可以推广到其他核酸结合蛋白。

著录项

  • 期刊名称 other
  • 作者单位
  • 年(卷),期 -1(316),5828
  • 年度 -1
  • 页码 1191–1194
  • 总页数 10
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
  • 中图分类
  • 关键词

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