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      DNA復(fù)制的自然速度限制為生命的第一步奠定了基礎(chǔ)
      
			
      
				2019-03-17 11:28:56
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      果蠅為吝嗇的母親制造，只傳授其后代生存所需的遺傳構(gòu)建塊的一部分。其余的必須由受精卵在其生長(zhǎng)的最初幾個(gè)步驟中產(chǎn)生。
      

      DNA復(fù)制的自然速度限制為生命的第一步奠定了基礎(chǔ)
      

      科學(xué)家們對(duì)這種看似不必要的扣留感到困惑了二十年?，F(xiàn)在，普林斯頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)證明，由稱為RNR的酶控制的抑制機(jī)制實(shí)際上是胚胎存活的關(guān)鍵。早期的太多材料導(dǎo)致了剛剛起步的生命形式的災(zāi)難。
      

      “這項(xiàng)研究向我們展示了發(fā)展的脆弱性，”普林斯頓大學(xué)化學(xué)與生物工程教授兼Lewis-Sigler整合基因組學(xué)研究所的Stanislav Shvartsman說(shuō)。“我們問了一個(gè)問題，'為什么母親必須如此節(jié)儉?'”這個(gè)問題導(dǎo)致Shvartsman測(cè)試當(dāng)胚胎遺傳了大量這些構(gòu)建塊時(shí)會(huì)發(fā)生什么。答案不是很好。“我們意識(shí)到，如果不限制供應(yīng)，就會(huì)產(chǎn)生一種時(shí)間沖突，破壞胚胎中的多個(gè)過程，”他說(shuō)。
      

      在3月14日發(fā)表在“ 當(dāng)代生物學(xué) ”雜志上的一項(xiàng)研究中，研究小組追蹤了兩組蒼蠅的胚胎發(fā)育：一組具有正常供應(yīng)的DNA構(gòu)建模塊，稱為核苷酸，另一組的數(shù)量約為10倍。結(jié)果表明，當(dāng)胚胎從一開始就有更多的核苷酸可用時(shí)，其DNA復(fù)制機(jī)制以極快的速度發(fā)揮作用，對(duì)隨后的過程進(jìn)行粗暴對(duì)待，并在以后導(dǎo)致嚴(yán)重缺陷。
      

      Nareg Djabrayan是普林斯頓大學(xué)綜合基因組學(xué)Lewis-Sigler研究所的副研究學(xué)者，也是該論文的第一作者，將復(fù)制過程比作機(jī)器。“當(dāng)你為那臺(tái)機(jī)器提供過多的輸入時(shí)，它的速度限制就會(huì)被打破，”他說(shuō)。“它太快了。它與其他必須同時(shí)發(fā)生的事情混在一起。”
      

      在第一個(gè)關(guān)鍵步驟中開始的問題在后期階段加劇。隨著胚胎開始成形，它的中線(蒼蠅的脊椎類似物)發(fā)生了災(zāi)難性的扭曲。
      

      “在那之后，他們開始了，”Shvartsman說(shuō)。
      

      事實(shí)證明，在以前的工作中量化的母親扣留在早期生活的時(shí)間安排中起著重要作用，為發(fā)展速度提供了自然的限制。最后，那些以過?；境煞珠_始的果蠅不能發(fā)育成一種有活力的有機(jī)體。
      

      根據(jù)杜克大學(xué)的細(xì)胞生物學(xué)家Stefano Di Talia的說(shuō)法，研究結(jié)果標(biāo)志著研究從母親到后代過渡時(shí)基因組控制的研究人員的思維轉(zhuǎn)變。“這篇論文很重要，因?yàn)樗砻鲊?yán)格控制核苷酸水平不僅在能量上有利，而且對(duì)于胚胎發(fā)育正常進(jìn)行也是絕對(duì)必要的，”他說(shuō)。Di Talia建議未來(lái)的研究將以此工作為基礎(chǔ)，以了解細(xì)胞周期的時(shí)間如何影響組織力學(xué)。
      

      在這種情況下，RNR酶 - 抗癌療法的共同目標(biāo) - 在平衡細(xì)胞最基本過程的速度以及細(xì)胞分裂方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。失控的細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)是癌癥的標(biāo)志。除了回答關(guān)于動(dòng)物早期生活的基本問題，研究人員相信這項(xiàng)工作可以開辟新的途徑來(lái)研究胚胎發(fā)育中的癌癥藥物。
      
			

			
        
      
			
      
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