Thermodynamic analysis of a DNA hairpin using optical tweezers

Abstract

[ANGLÈS] Since their invention 30 years ago, optical traps have emerged as a powerful tool in physics and biology. Capabilities of optical traps have rapidly evolved to study molecular and atomic systems. In this work we present an experimental optical tweezers setup capable of measuring forces and displacements, in the order of pico-newtons and nanometers respectively. First,a brief description of the optical tweezers apparatus is presented. Next, we present some experiments performed with this setup aimed to extract the thermodynamic folding properties of a DNA hairpin molecule. Thus, the ability of optical tweezers to exert mechanical forces on molecular systems will be demonstrated.

[CASTELLÀ] Desde su invención hace 30 años, las trampas ópticas se han convertido en una herramienta poderosa en la física y la biología. Las capacidades de las trampas ópticas han evolucionado rápidamente para estudiar sistemas moleculares y atómicos. En este trabajo se presenta un montaje experimental de pinzas ópticas capaces de medir fuerzas y desplazamientos, en el orden de pico-newtons y nanómetros, respectivamente. En primer lugar, se presenta una breve descripción del aparato de pinzas ópticas. A continuación, presentamos algunos experimentos realizados con este sistema pretendía extraer las propiedades termodinámicas de plegado de una molécula de ADN horquilla. De este modo, se demostrará la capacidad de pinzas ópticas para ejercer fuerzas mecánicas en sistemas moleculares.

[CATALÀ] Des de la seva invenció fa 30 anys, trampes òptiques s'han convertit en una eina poderosa en la física i la biologia. Capacitats de trampes òptiques han evolucionat ràpidament per estudiar els sistemes moleculars i atòmics. En aquest treball es presenta un muntatge experimental pinces òptiques capaços de mesurar forces i desplaçaments, en l'ordre de bec-newtons i nanòmetres, respectivament. En primer lloc, es presenta una breu descripció de l'aparell de pinces òptiques. A continuació, presentem alguns experiments realitzats amb aquesta disposició tenia per objecte extreure les propietats termodinàmiques de plegat d'una molècula d'ADN forquilla. D'aquesta manera, es demostrarà la capacitat de pinces òptiques per exercir forces mecàniques en sistemes moleculars.