近年来,单分子技术在分子生物学领域发挥了巨大的作用。作为单分子操纵术中的磁镊技术因为构建方便,精度较高而受到青睐。但当磁力小于10 p N时,传统磁镊的分辨率会受到磁球布朗运动的限制。为了提高磁镊的分辨率,我们把全内反射荧光技术引入到磁镊系统中,我们同时发展了一种新的单分子连接系统:“磁球-手柄-荧光球-待测底物”。改进的磁镊可以实现小力下纳米精度的空间分辨率,同时在长时间观测中保持较高的时间分辨率。G-四聚体(G-quadruplex;G4)是广泛存在于细胞基因组中的一种DNA结构,在DNA的代谢如复制、转录、同源重组等过程中起重要作用。随着单分子技术的发展,越来越多的的关于G4的研究被发表,但是一些基本的问题还不是很清楚。G4解旋酶近年来受到广泛研究,其中BLM解旋酶的研究已经相当丰富。BLM解旋酶在同源重组修复过程中维持了基因的稳定性,研究表明BLM可以高效的结合和解旋G4。我们应用全内反射瞬逝场照明磁镊对BLM解旋G4的动力学过程进行深入研究,观察到了BLM解旋G4的分步过程。相对于单分子荧光共振能量转移技术而言,磁镊的长时间观测能力使我们在近饱和ATP浓度的实验体系中观察到BLM长时间反复解开G4或者长时间维持G4在打开状态的两种作用方式。我们使用相同的实验条件作了单分子荧光共振能量转移实验,确定了加载2-3 pN的外力不会对BLM解旋G4的过程产生影响。通过对BLM解旋G4后G4去折叠态的驻留时间的研究,我们发现BLM解旋G4的过程对应于一个长驻留时间过程和一个短驻留时间过程。我们发现ATP水解和HRDC结构域同单链DNA的结合是BLM解旋G4的长驻留时间过程的原因。我们的数据让我们提出了HRDC对BLM解旋G4过程影响的模型。当HRDC和G4序列相结合时,BLM可以使G4长时间保持非折叠态;当HRDC处于自由态时,BLM就会快速的重复解旋G4。