冷冻电镜揭示DNA复制点火机制
在Van Andel研究所结构生物学家的带领下,一个国际科学小组揭示了DNA复制的关键步骤,为许多疾病的驱动程序提供了新见解。
“以前的研究已经描述过聚集在DNA周围的酶如何为DNA复制做准备了,在这里,我们描述的是这些酶就位时,它们会对DNA做什么,”《PNAS》文章通讯作者、表观遗传学中心教授Huilin Li说。
DNA复制是一个精心编排的过程,像癌症这样的疾病,失效的DNA的复制机制导致不受控制或错误的复制,造成毁灭性后果。
“在分子水平上,DNA复制的开始环节并不是十分明朗,我们希望在其机械运作方面了解更多,”Li教授补充道。
利用David Van Andel先进冷冻电子显微镜套件,Li和合作者团队揭晓了DNA复制的第一步:两条DNA链的相互分离。
在复制发生前,一对异聚体微染色体维持(heterohexameric minichromosome maintenance,Mcm2-7)解旋酶,以头碰头的双聚体结构装配到DNA双螺旋上。然后它们分成两条功能性解旋酶,在这个过程中,分别拉着一条DNA双螺旋,将其向外推出。随着DNA复制的启动,两条解旋酶分别在一条DNA链上朝相反的方向移动,最终展开螺旋结构。
“60年前DNA双螺旋体发现至今,许多生命基础之谜陆续破解,多亏了像冷冻电镜这样的技术,使我们‘看到’行动机制,为改善全人类健康提供了有价值的知识,”Li说。
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