中國發現「生命信息載體」另一雙螺旋結構

2020-12-05 中國江西網

　　30nm染色質左手雙螺旋結構模型。中國科學院生物物理研究所/供圖中科院生物物理所攝

　　中新網北京4月25日電(記者孫自法)中國科學院生物物理研究所25日發布信息說，該所科學家在國際上率先解析了30nm(納米)染色質的高清晰三維結構，這是繼DNA雙螺旋結構之後，在破解「生命信息載體」的另一種更高一級的雙螺旋結構研究中取得的重要突破。

　　中國科學家這項重大發現的科研成果，被當天出版的最新一期國際頂尖研究雜誌《科學》(Science)以長幅研究論文形式發表。其評審人評論稱，「30nm染色質結構是最基本的分子生物學問題之一，困擾了研究人員30餘年」，該結果是「目前為止解析的最有挑戰性的結構之一，在理解染色質如何裝配這個問題上邁出了重要的一步」。

　　中科院生物物理所研究員朱平、李國紅、許瑞明3個研究組通過多年的緊密合作和不懈努力，成功建立一套染色質體外重建和結構分析平臺，並利用一種冷凍電鏡單顆粒三維重構技術，在國際上率先解析了30nm染色質的高清晰三維結構。該結構揭示出30nm染色質纖維以4個核小體為結構單元，各單元之間通過相互扭曲摺疊形成一個左手雙螺旋高級結構。同時，也首次明確了連接組蛋白在30nm染色質纖維形成過程中的重要作用。

　　科研人員指出，研究表明，生命體通過調控細胞核內染色質結構特別是30nm染色質高級結構的動態變化，來有選擇性地進行基因的激活和沉默，從而控制細胞自我維持或定向分化，決定細胞的組織特異性和細胞命運，進而形成複雜的組織、器官和個體。

　　因此，中國科學家發現並解析30nm染色質的高清晰三維雙螺旋結構具有十分重大的科學意義，它對於理解細胞增殖、發育及分化過程中一些重要基因的表達差異及表觀遺傳學調控機理；對於理解幹細胞維持和自我更新與分化，個體的衰老和發育異常，如腫瘤、糖尿病、精神病等複雜疾病的發生發展等，都起到關鍵性作用。

　　61年前的4月25日，英國劍橋大學卡文迪許實驗室的沃森和克裡克在權威科技期刊《自然》(Nature)上發表他們發現DNA雙螺旋結構的劃時代論文，揭開了遺傳信息如何傳遞這個「生命之謎」。這一發現使生命科學研究深入到分子層次，開啟了現代分子生物學時代，成為20世紀最偉大的科學發現之一。

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    我國科學家揭開「生命信息載體」第二級密碼中央政府門戶網站　www.gov.cn 2014-04-25 10:51 來源： 新華社     新華社北京４月２５日電（記者 吳晶晶）６１年前，科學家沃森和克裡克發現了ＤＮＡ雙螺旋結構，揭開了遺傳信息如何傳遞這個「生命之謎」。
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    詭辯者會說，他倆這不叫「改寫」人類，即便缺少其偉大發現，你我體內的DNA也還是雙螺旋，不會變成十八彎，就好像幾個月前我們才知道人體細胞中也能有DNA四螺旋卻一直都沒啥影響。這是自然。   時間推回到當年，沃森和克裡克並沒有扔下什麼重磅炸彈，雙螺旋結構在科學舞臺的登場是寂靜的——儘管1953年《自然》雜誌統共發表了7篇關於DNA結構和功能的論文，但只有一家英國全國報紙《新聞紀事》（News Chronicle）提到雙螺旋。等到DNA涉及蛋白質合成的機制雛形初現的時候，生化領域才開始真正對這一結構感興趣。在論文發表9年後，諾貝爾獎也認可了。
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  • DNA雙螺旋結構發現史
    1953年4月25日，《自然》雜誌發表了一篇由沃森及克裡克合著的論文，這篇具有裡程碑意義的論文介紹了DNA的雙螺旋結構。現在看上去好像很簡單的一篇文章，在當時卻像一隻金手指，捅開了那層迷糊了科學界幾十年的窗戶紙，向人們描繪了DNA大體是什麼樣和怎麼工作的，揭示了生命繁衍的秘密。
  • DNA雙螺旋結構的發現
    DNA雙螺旋結構的闡明，是上世紀最重大的自然科學成果之一。沃森和克裡克雙螺旋模型的建立，揭開了現代分子生物學的序幕。這一重大發現的誕生，是曲折複雜的。正如沃森所說「科學很少像外行想像的那樣，完全按合乎邏輯的方式進行」。1868年，24歲的瑞士醫生米歇爾首先發現核酸，但因為不同生物的核酸性質過於接近，無法解釋生物遺傳的多樣性而與遺傳物質的發現失之交臂。
  • RNA也有雙螺旋結構
    原標題：RNA也有雙螺旋結構 poly（rA）雙螺旋結構　　本報駐加拿大記者 馮衛東　　今日視點　　1953年，弗朗西斯·克裡克和詹姆斯·沃森發現了脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結構。要將DNA中編碼的信息製成生命所必需的蛋白質和酶，核糖核酸（RNA）發揮著中介作用。RNA是一種可在細胞核糖體內發現的單鏈遺傳物質。雖然其在通常情況下是單鏈的，但是某些RNA序列也能像DNA一樣形成雙螺旋結構。　　1961年，亞歷山大·裡奇、大衛·戴維斯、沃森以及克裡克提出假說，被稱為poly（rA）的RNA可形成一種平行鏈的雙螺旋結構。
  • DNA的雙螺旋結構
    Crick, 1916—2004 )提出的DNA雙螺旋結構模型的主要內容如下。在DNA分子中，兩條DNA單鏈圍繞一個假想的共同軸心形成右手雙螺旋結構，雙螺旋的螺距為3.4nm,百徑為2.0nm；雙螺旋的外側是DNA鏈的骨架(backbone)，由交替出現的、親水的脫氧核糖和磷酸構成；鹼基位於雙螺旋的內側，兩條單鏈中的嘌呤和嘧啶以疏水的、近於平面的環形結構彼此接近，平面與雙螺旋的長軸相垂直；一股鏈中的嘌呤鹼基與另一股鏈中位於同一平面的嘧啶鹼基之間以氫鍵相連，稱為鹼基互補配對或鹼基配對
  • 15年前「DNA之父」逝世 雙螺旋結構揭開了生命科學的新篇章
    弗朗西斯·克裡克最重要的成就，無疑是1962年與詹姆斯·沃森（James Watson）共同發現了脫氧核糖核酸(DNA)的雙螺旋結構。二人也因此與維爾金斯（Maurice Wilkins）共同獲得了1962年的諾貝爾生理及醫學獎。
  • DNA雙螺旋:解讀生命的奧秘
    當時大多數人對於這一發現並沒有予以關注，就連當時的媒體，也只有一家小報(現早已停刊)稍作報導。然而隨著時光流轉，DNA雙螺旋結構的發現對人類社會產生的影響與日俱增，克隆技術、基因工程、生物晶片技術等都與之不可分割。 中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員莫鑫泉說，DNA雙螺旋結構的發現開啟了分子生物學時代。
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    弗朗西斯·克裡克最重要的成就，無疑是1962年與詹姆斯·沃森（James Watson）共同發現了脫氧核糖核酸(DNA)的雙螺旋結構。二人也因此與維爾金斯（Maurice Wilkins）共同獲得了1962年的諾貝爾生理及醫學獎。
  • DNA雙螺旋結構發現者克裡克辭世 享年88歲(圖)
    圖文：DNA雙螺旋鏈結構發現50周年　　DNA分子：20世紀科學界的「蒙娜-麗莎」>　　據法新社洛杉磯7月29日消息，英國人弗蘭西斯·克裡克曾和美國人詹姆士·沃森一道，發現了DNA（膠氧核糖核酸，攜帶遺傳信息）的雙螺旋結構，從而帶來了遺傳學的徹底變革，並催生了無所不在的生物工藝學的全新領域。
  • 科學家首次在人體細胞內發現一種新的DNA結構,不是雙螺旋!
    ，卻不是我們熟知的雙螺旋結構。DNA編碼中的信息，即60億個G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）、A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）字母，精確地「指導」著身體的構建和運作方式。1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克裡克首次揭開DNA的結構之謎。自那之後，標誌性的雙螺旋結構便已成為公眾對DNA的默認印象。而多數人不知道的是，至少在實驗室中，DNA短片段還能以其他形狀存在。
  • 中科院解析染色質高級結構 揭開生命奧秘的「黑箱子」
    每個細胞都是從單個受精卵細胞發育分化而來，具有相同的遺傳信息。然而，人體卻有著200多種不同的細胞，它們的形態和生理功能千差萬別。 　　更有意思的是，西班牙和美國科學家於2009年分析了一對同卵雙胞胎的全基因組，發現其中一個人的基因正常，另一個人卻患有一種與遺傳有關的疾病——紅斑狼瘡。