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「8」读物

【给单个多糖拍个照】
米饭中的淀粉、蔬果中的纤维素、虾蟹壳中几丁质，这些都是由单糖分子聚合而成的多糖。多糖是地球上最多的一类生物聚合物；不同于核酸的线性结构，多糖可以具有很多分支，这让它们存在大量不同的构象。之前对于多糖结构的研究，只能建立在统计平均的基础上，无法确定单个多糖分子的结构。最近，科学家们尝试了一种新的方法，第一次给单个多糖分子拍了张照，论文于近日发表在《自然》杂志上。

多糖样品通常是复杂的混合物，如果想对单个多糖分子进行直接成像，首先需要分离样品中不同分子质量和质荷比的多糖。在超真空条件下，研究者通过一种叫做“电喷雾离子束沉积”的技术，让这些多糖分子分离，并在超净平面上软着陆，保证共价键不受影响，分子不会断裂。

随后，研究者使用扫描隧道显微镜，在超低温（-269.15℃）下对超净表面上分布的多糖分子进行成像。扫描隧道显微镜利用量子理论中的隧穿效应，可以观察到单原子级别的起伏。研究者得到了单个多糖分子的图像（图1），图像的明暗表示了平面上多糖分子每个单体的高度（图2），科学家由此便可得到多糖分子的空间结构。

多糖几乎参与了生物所有重要的生理过程，很多蛋白质会有糖基化修饰，而这并不是由基因组编码直接决定的。相比蛋白质和核酸，人类对多糖结构的认识还远远不足。对单个多糖分子的成像，或许便是人类迈向解读“糖编码”的关键一步。

作者：Insulindian
来源：Wu, X., Delbianco, M., Anggara, K. et al. Imaging single glycans. Nature 582, 375–378 (2020).

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