La observación de una sola molécula es una parte fascinante de la bioquímica. Tienes que apreciar el hecho de que simplemente “observar” una sola molécula en el trabajo ya es una tarea desalentadora. Hay muchos métodos para hacerlo, como (fluorescencia de molécula única, microscopía de fuerza atómica, microscopía electrónica, etc.) Sin embargo, “manipular” las moléculas es mucho más difícil, pero ciertamente lo hemos hecho y el método popular de elección sería usando pinzas ópticas.
Las pinzas ópticas y la espectroscopia de fuerza son el método principal de elección para “manipular” físicamente moléculas individuales. Steven Chu y sus colegas ganaron el premio Nobel en 1997 por desarrollar este método. En este método, se atrapan pequeñas perlas de dieléctrico como el poliestireno usando un láser altamente enfocado. La porción más estrecha del haz enfocado llamado “cintura” tiene un gradiente de campo eléctrico. El cordón dieléctrico es atraído a lo largo del campo a su parte más fuerte. El cordón queda atrapado aquí en esta región. (La ubicación exacta se encuentra ligeramente río abajo debido al impulso generado por los fotones. Una vez atrapada, la partícula se comporta como un resorte siguiendo la Ley de Hooke. (Es solo una forma elegante de decir que la fuerza experimentada es proporcional a la distancia desplazada). Imagine que necesita ejercer una fuerza creciente para extender un muelle más tiempo). Por lo tanto, al saber cuánto se desplaza un cordón, puede descubrir la fuerza que experimenta. Por lo tanto, termina teniendo un instrumento que puede medir tan poco como piconewtons de fuerza. .
Ahora esto le dio la oportunidad a bioquímicos como Carlos Bustamante de utilizar esto para atar literalmente estas perlas a las proteínas y moléculas de ADN y medir cuánta fuerza física se ejerce sobre ellas durante los procesos bioquímicos.
Despliegue / plegamiento de proteínas (Science Magazine: Iniciar sesión y Science Magazine: Iniciar sesión) 
Aquí la proteína se une a 2 cuentas en cualquiera de sus extremos mediante el uso de ataduras. Un talón está fijo y el otro está atrapado ópticamente. La proteína se somete a despliegue y repliegue inducido por la fuerza, y se mide la fuerza experimentada por el cordón atrapado. El documento citado observa un estado transitorio intermedio plegado y tales cosas hacen que los bioquímicos se llenen de emoción.
Movimiento de ADN / ARN polimerasas a lo largo de la cadena de ADN (estudios de una sola molécula de elongación RNAPII y factores de transcripción IIS e IIF e … [Proc Natl Acad Sci US A. 2014]) 
Aquí, se usan dos trampas y una cuenta se une a una plantilla de ADN y otra a la ARN polimerasa. La fuerza ejercida por la polimerasa y su posición en la plantilla se puede rastrear con el tiempo. Se han observado algunos fenómenos interesantes como estancamiento o retroceso de la polimerasa. Estos eventos de estancamiento también se correlacionan con las tasas de error en el proceso de transcripción. ¿Qué está sucediendo durante el estancamiento? ¿La polimerasa está esperando y solucionando los errores? ¿Una especie de mecanismo de corrección tal vez? Es increíble lo que la ciencia y la tecnología pueden hacer.
