新闻热播

当前位置:首页 >新闻热播 >科技前沿 >DNA复制解旋酶立体结构首次解析

DNA复制解旋酶立体结构首次解析

据香港文汇报8月4日报道,由清华大学与香港科技大学合作的研究团队最近完成一项研究,首次揭示了DNA外复合体的高解像度的立体结构,为人类了解及修复细胞运作揭开新一页。

香港科技大学4日召开记者会,科大生命科学部访问教授戴碧瓘介绍,此次科大利用清华大学的先进仪器与团队配合,首次用影像拍摄的方式,亲眼见证了MCM2-7复合体近乎原子般大小的立体结构,为双链DNA在复制过程中的解链机理揭开新一页。这项突破性发现已于权威科学期刊《自然》中刊登。

DNA复制是一种在所有的生物体内都会发生的生物学过程,是生物遗传的基础。DNA在复制的时候出现错误,易造成细胞病变。港科大生命科学部及香港赛马会高等研究院与清华大学生命科学学院的研究团队,利用先进的冷冻电镜技术,首次揭示MCM2-7复合体的高解像度的立体结构,令科学家能够更深入了解结构极其稳定的双链DNA,在自我复制的过程开始时分裂的原因。

MCM2-7双六聚体复合物高分辨率冷冻电镜结构及中央孔道结构示意图。梯状为双链DNA

可建DNA“解链”过程模型

戴碧瓘表示,清华大学拥有一套价值高达1亿元的冷冻电镜技术设备,镜头能捕捉快速移动的DNA分裂过程,相关影像可进行全面的结构解析,最终揭示了接近原子般大小的DNA立体结构,解像度近3.8A。以往DNA结构解像度一般为18A,影像相对粗疏,科学家只能再从生物化学层面推敲其大致的结构,故未必完全准确。

此外,这次“超高清”的影像,令团队可建立出DNA“解链”过程的模型。科大生命科学部研究助理教授翟元梁解释,双链DNA的两个环状的MCM2-7复合体,因DNA在中央通道转动而张开,会令DNA分裂为二,由此反映出MCM2-7复合体在DNA最初的“解链”过程扮演重要的角色。

清晰影像助发现基因突变

戴碧瓘说:“我们要知道DNA的结构及它们是如何运作,才可以跟进研究DNA出现复制异常时是如何运作。”她解释称,若DNA复制异常会导致基因不稳定或突变,与许多人类疾病直接相关,例如MCM4基因突变可以导致乳腺癌,另亦会影响胎儿发展、影响人体器官生长等。

戴碧瓘表示,虽然上述研究属基础阶段,难以预计其影响力,但团队找到的“超高清”立体结构,为解开DNA复制机理奠定研究方向,在医学界及生物界将会掀起广泛的应用研究,例如为科学家研究癌症药物提供崭新的方向。

我要评论

相关文章