解旋酶打開DNA雙鏈過程破解

2020-11-29 人民網

原標題:解旋酶打開DNA雙鏈過程破解

  科技日報北京1月19日電 (記者聶翠蓉)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)複製的結構過程,並首次觀察到其與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註解。

  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(這些酵母常用於包括人類在內的高等真核生物的研究),然後利用洛克菲勒大學低溫電子顯微鏡拍攝出CMG解旋酶在DNA複製中的結構圖像。

  CMG解旋酶能像拉鏈一樣將DNA雙螺旋打開,在DNA複製中扮演關鍵角色,而DNA複製是生命繁殖的基本過程。過去認為,解旋酶中碳環優先於氮環與雙鏈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複製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,人們對解旋酶在DNA複製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複製背後的核心驅動機制提供了原理圖。此外,包括癌症、貧血等在內的40多種疾病與DNA複製失誤有關,該研究成果有助於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。

(責編:熊旭、林露)

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  • 轉錄過程
    好多讀者說找不到我們公眾號了大家星標一下,下回就能正常看到推送了喲~轉錄過程RNA聚合酶與啟動子結合後,在特定區域將DNA雙螺旋兩條鏈之間的氫鍵斷開,使DNA解旋,形成單鏈區,以非編碼鏈為模板合成RNA互補鏈的過程就開始了。轉錄的延長是以首位核苷酸的3′-OH為基礎逐個加入NTP,形成磷酸二酯鍵,使RNA逐步從5′向3′端延伸的過程。在原核生物中,因為沒有核膜的分隔,轉錄未完成即已開始翻譯,而且在同一個DNA模板上同時進行多個轉錄過程。
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