2013年2月15日，美國《科學》雜志發表了題為“Probing Allostery through DNA”的研究報告，通過單分子生物物理等手段嚴謹地證實了DNA中确實存在别構效應。該研究揭示了DNA一個新的基本性質，不但在物理上非常有趣，而且有重要的生理意義。

該項工作是由美國科學院院士、哈佛大學化學與化學生物學系教授及北京大學教授謝曉亮的哈佛大學研究組和北京大學生物動态光學成像中心(BIOPIC)孫育傑/謝曉亮研究組、蘇曉東研究組合作完成。

别構效應廣泛存在于蛋白質特别是酶中。别構效應是描述遠離活性中心的結合到變構位點的效應因子能夠通過蛋白質的長程構象變化來影響蛋白質功能（酶活性）的現象。而作為遺傳信息的載體，DNA上有很多特異的蛋白結合位點，這些位點在結合了蛋白分子前後會具有較大的構象變化，那麼，DNA是否也像蛋白質那樣具有别構效應，即結合在同一條DNA雙螺旋鍊上的兩個蛋白分子是否在沒有直接接觸的情況下可 以通過DNA雙螺旋的構象變化而影響各自的DNA結合能力？比較合理的預期是DNA應該具有别構效應，然而通過常規方法人們一直沒有觀測到過這種效應。

謝曉亮等通過研究，揭示了上述預期的别構效應确實存在于雙鍊DNA中。研究人員在一段 DNA雙螺旋上設計了兩種蛋白分子的結合位點，并且調節其間DNA的長度。通過單分子全内反射熒光顯微鏡可以觀察熒光标記的單個蛋白分子從其DNA結合位點上掉下來的速率，從而測定該蛋白分子對于此位點的相對結合能力。實驗表明兩個不同的DNA結合蛋白可以影響各自對DNA的結合能力，而且其變化随兩個蛋 白之間DNA鍊的長度同時增強或變弱，呈現出一種周期性，這個周期大約是10個堿基對，正好是DNA雙螺旋的一個周期，并且這種效應的大小會随着兩個蛋白之間的距離增加而衰減。

研究人員進一步通過各種對照實驗及分子動力學模拟計算，确認了這種效應不是其它因素（如蛋白－蛋白相互作用、靜電相互作用等）造成的，而是由蛋白質結合到DNA上導緻的DNA雙螺旋的構象變化即DNA的别構效應引起的。

DNA别構效應比較大，約有5倍左右，而這種效應因為傳統的系宗實驗不夠精确而一直無法被測得。此外，DNA的别構效應是DNA的一個基本性質，不依賴于蛋白質的性質及種類。由于很多DNA結合蛋白，如轉錄因子和RNA聚合酶等在DNA上經常 結合地較近，并協同行使功能，所以現在需要在理解基因調控的時候考慮這一效應。該項工作會還證明了DNA别構效應的确可以在活細胞内影響基因表達，所以這 種效應在生理上是重要的。《科學》雜志在同期述評中也指出，這種通過雙螺旋DNA導緻的别構效應對于基因調控具有深遠意義。