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水母熒光為DNA復(fù)制帶來(lái)新的亮點(diǎn)

2019-06-14 09:45:24 ? 來(lái)源：

約克大學(xué)的科學(xué)家們使用了水母的熒光蛋白來(lái)幫助揭示DNA如何復(fù)制。使用最初在水母中發(fā)現(xiàn)的這些蛋白質(zhì)使它們發(fā)光，該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒓す馐劢乖诿髁恋牡鞍踪|(zhì)上，并在通常生活在人體腸道內(nèi)的細(xì)菌內(nèi)跟蹤它們。

這使科學(xué)家們能夠觀察DNA的分子機(jī)制，因?yàn)樗淮卧谝粋€(gè)細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。它首次揭示了這一過(guò)程中只有一個(gè)成分，稱(chēng)為DnaB解旋酶，保持穩(wěn)定 - 就像這個(gè)過(guò)程的分子錨。

在大多數(shù)細(xì)胞中，無(wú)論是人還是細(xì)菌，在現(xiàn)有細(xì)胞分成兩部分后，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新細(xì)胞。這意味著必須精確復(fù)制在其DNA中編碼的原始基因序列的拷貝并將其放入新細(xì)胞中。

這被認(rèn)為是在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)緩慢且有條理地發(fā)生的過(guò)程。然而，約克大學(xué)與牛津大學(xué)和加拿大麥吉爾大學(xué)合作的新研究現(xiàn)在實(shí)時(shí)跟蹤了這一復(fù)制過(guò)程，并表明它比教科書(shū)建議的更具活力，而不是通過(guò)'短暫爆發(fā)的口吃過(guò)程。

創(chuàng)舉

約克大學(xué)生物物理系主任Mark Leake教授說(shuō)：“我們開(kāi)創(chuàng)了一種新的光學(xué)顯微鏡方法，這使我們能夠看到這種迷人的復(fù)制過(guò)程逐個(gè)分子地發(fā)生。

“然而，我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，不是我們期望這個(gè)過(guò)程展開(kāi)的有組織和有條理的方式，而是發(fā)生在'口吃'的行動(dòng)中，就像在高速行駛中駕駛太慢一樣。這個(gè)大問(wèn)題當(dāng)然，這就是為什么細(xì)胞以這種不穩(wěn)定的方式進(jìn)行必要的過(guò)程?

“口吃動(dòng)作在DNA復(fù)制過(guò)程的各個(gè)階段提供'檢查點(diǎn)'，以確保沒(méi)有錯(cuò)誤，如果有，在它為時(shí)已晚之前糾正它們。這意味著細(xì)胞可以暫停以修復(fù)錯(cuò)誤DNA的一小部分，而不是在一個(gè)完整而巨大的鏈中嘗試無(wú)法修改的。

“盡管這個(gè)過(guò)程看起來(lái)不那么優(yōu)雅且?guī)缀跏请S機(jī)的，但它實(shí)際上非常高效。”

人類(lèi)健康

DNA復(fù)制過(guò)程是所有生命的基礎(chǔ)，解決過(guò)程中的錯(cuò)誤對(duì)人類(lèi)健康尤為重要。錯(cuò)誤可能導(dǎo)致癌癥形式，并在人口老齡化中變得更加普遍。

這項(xiàng)工作將幫助科學(xué)家不僅更全面地了解生活的基本組成部分，而且還可能提供對(duì)一系列健康狀況的新見(jiàn)解，甚至可以揭示人類(lèi)衰老如何導(dǎo)致與復(fù)制錯(cuò)誤相關(guān)的疾病。從細(xì)胞到細(xì)胞的DNA。

使用大腸桿菌細(xì)胞DNA進(jìn)行研究，但是，本研究的下一階段將研究更復(fù)雜細(xì)胞中的相同過(guò)程，最終包括來(lái)自人類(lèi)的細(xì)胞。

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