Onderzoekers van het National Physical Laboratory (NPL) en het London Centre for Nanotechnology (LCN) hebben de structuur van DNA bepaald aan de hand van metingen aan een enkel molecuul met behulp van atomaire krachtmicroscopie (AFM), en vond significante variaties in de bekende dubbele helix.

Het samenwerkingsproject paste een techniek toe die bekend staat als 'soft-touch' atomaire krachtmicroscopie op grote, onregelmatig gerangschikte en individuele DNA-moleculen. In deze vorm van microscopie, een miniatuursonde wordt gebruikt om het oppervlak van de moleculen één voor één te voelen, in plaats van ze te zien.

Om de kracht van de methode aan te tonen, het onderzoeksteam heeft de structuur van een enkel DNA-molecuul gemeten, het vinden van gemiddeld goede overeenstemming met de structuur die voor het eerst werd voorgesteld door Watson en Crick in 1953. Opvallend is dat echter, de afbeeldingen met één molecuul onthullen ook significante variaties in de diepte van groeven in de dubbele helixstructuur.

DNA bevat de erfelijke informatie voor cellen, en ons leven hangt af van de moleculaire machinerie die continu aan het werk is in ons lichaam. De structuur van deze machines op nanometerschaal vormt de kern van ons begrip van gezondheid en ziekte, en de dubbele DNA-helix is ​​de sleutel geweest om te begrijpen hoe genetische informatie wordt opgeslagen en doorgegeven.

Hoewel de oorsprong van de waargenomen variaties in de DNA-structuur nog niet volledig is begrepen, het is bekend dat deze groeven fungeren als spiebanen voor eiwitten (moleculaire sleutels) die bepalen in welke mate een gen tot expressie komt in een levende cel. Nauwkeurige metingen stellen ons in staat om de variaties op deze belangrijke manieren waar te nemen, die ons vervolgens kunnen helpen om de mechanismen te bepalen waarmee levende cellen het gebruik van genetische informatie die in hun DNA is opgeslagen, bevorderen en onderdrukken.