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解旋酶打開DNA雙鏈過程破解

來源:大河網 作者: 2017-1-23

摘要: 美國溫安洛研究所近日發布公告稱,該所科學家和洛克菲勒大學合作,成功破解CMG解旋酶參與真核生物內DNA(脫氧核糖核酸)復制的結構過程,并首次觀察到其與DNA間的相互作用。溫安洛研究所教授李慧琳(音譯)從酵母生物體內提純出CMG解旋酶(這些酵母常用于包括人類在內的高等真核生物的研究),然后利用洛克菲勒大學低溫電......


美國溫安洛研究所近日發布公告稱,該所科學家和洛克菲勒大學合作,成功破解CMG解旋酶參與真核生物內DNA(脫氧核糖核酸)復制的結構過程,并首次觀察到其與DNA間的相互作用。這項發表在美國《國家科學院學報》上的最新研究,為生命繁殖之謎提供了全新注解。

溫安洛研究所教授李慧琳(音譯)從酵母生物體內提純出CMG解旋酶(這些酵母常用于包括人類在內的高等真核生物的研究),然后利用洛克菲勒大學低溫電子顯微鏡拍攝出CMG解旋酶DNA復制中的結構圖像。

CMG解旋酶能像拉鏈一樣將DNA雙螺旋打開,在DNA復制中扮演關鍵角色,而DNA復制是生命繁殖的基本過程。過去認為,解旋酶中碳環優先于氮環與雙鏈DNA作用,但這次對DNA雙鏈解旋過程拍攝的圖像顯示,解旋酶極性完全相反,氮鏈比碳鏈更先與雙鏈DNA作用。新研究逆轉了人們對解旋酶作用的長期觀點,這些結果將幫助科學家對地球上高級生命如何繁殖獲得更全面了解。

研究人員解釋道,過去研究在揭示與DNA復制相關的酶和蛋白分子結構和功能方面成果頗豐,但DNA雙螺旋結構發現50多年來,人們對解旋酶DNA復制中活性的認知極其匱乏。這次研究向前跨出了一大步,為了解DNA復制背后的核心驅動機制提供了原理圖。此外,包括癌癥貧血等在內的40多種疾病與DNA復制失誤有關,該研究成果有助于開發出防治這些疾病的全新療法。

李慧琳教授表示,他們研究所最近將安裝功能強大的先進低溫電子顯微鏡,未來發現和認識這些基本生物過程的研究步伐必將邁得更快。



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