Nature子刊：解密DNA的X檔案
日期：2016-06-07 08:49:25
DNA復制和DNA修復是所有生命的基本程序，也是生命科學領域的重要謎題。現在，Sheffield大學的研究團隊揭開了這個謎題的關鍵部分。他們捕捉到了前所未有的細節，闡明了細胞分裂之后從DNA雙鏈中去除分支DNA的分子機制。這項研究于六月六日發表在Nature Structural & Molecular Biology雜志上。
分支DNA（branched DNA）在美國經典科幻劇《X檔案》中有不少戲份，聯邦調查局探員Scully懷疑外星人將分支DNA插入了自己的血液。當然，在現實中分支DNA并不是外星人搞的鬼，我們體內每天都會生成這種分子。每一次細胞分裂都會出現分支DNA，它們是DNA復制必不可少的中間形態。
這項研究通過分子快照展示了FEN（Flap EndoNuclease enzymes）修剪DNA、恢復雙鏈結構的具體過程。“FEN酶與腫瘤發展和突變有關，這項研究的發現可以幫助我們更好的診斷和治療癌癥。了解FEN酶的作用機制，還有助于開發新的抗菌藥物，”Sheffield大學的Sayers教授說。
“我們現在知道細胞如何開展DNA復制之后的清理工作，降低出現有害突變的風險。這類信息可以幫助我們理解和治療與這一過程有關的疾病，”Sheffield大學的Dr John Rafferty表示。在分子水平上揭示DNA復制和修復的作用機制，有助于理解所有生命最基本的細胞程序。
DNA復制機器能夠以極快的速度和驚人的準確性將堿基配對形成DNA雙螺旋。它們能夠識別正確的堿基搭配，丟棄錯誤的組合。不過，這些機器每復制10,000 -100,000 bp就會犯個錯誤，這個錯誤如果不校正就會成為基因組突變。那么，這些錯誤是如何產生的呢？Duke大學的研究人員在Nature雜志上發表文章指出，量子悸動的出現頻率與DNA復制錯誤的頻率差不多，它們可能就是隨機突變的基礎。
生命的基礎分子有時會做出一些奇怪的舉動。舉例來說，酵母DNA鏈受損之后，會像展開的風帆一樣在細胞中擺動。這種奇怪現象很早以前就為人所知，但不少研究者認為該現象并不存在于人類細胞。洛克菲勒大學的一項研究證實，受損DNA鏈的搖擺舞在哺乳動物細胞中相當常見。
復制體是參與DNA復制的重要蛋白質復合物，負責解開DNA螺旋生成復制鏈。洛克菲勒大學、Brookhaven國家實驗室和Stony Brook大學的研究人員，首次揭示了真核生物復制體的分子結構，顛覆了人們過去對這種復合物的認識。這項研究發表在Nature Structural and Molecular Biology雜志上。
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