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研究人员为DNA复制提供了新思路

在准备细胞分裂时,细胞需要复制其中包含的DNA。来自TU Delft的一组研究人员与伦敦弗朗西斯·克里克研究所的研究人员合作,现已表明,参与DNA复制初始步骤的蛋白质构件是可移动的,但会降低它们在基因组上特定DNA序列上的速度。他们的发现发表在3月26日的开放存取期刊《自然通讯》上,采用了涉及生物物理学和生物化学的综合方法,将推动该领域的新发现,从而促进了他们的发现。

DNA复制是生命的基础-实际上,我们复制了生命中一光年的DNA长度。这种复制必须通过由蛋白质成分组成的分子机器精确地进行,因此,必须小心控制。但是,如何在细胞的水环境中实现对蛋白质成分的控制尚不清楚。

自下而上的方法

为了研究DNA复制第一阶段涉及的动力学,由斯宾诺莎奖得主Nynke Dekker教授领导的TU Delft团队与弗朗西斯·克里克研究所小组组长John Diffley博士合作实施了一种自下而上的方法,其中复制机制的第一部分是由其单个组件通过使用光镊将其固定在固定在单个DNA分子上的。通过将荧光标记物附着到目标蛋白质上,研究人员便可以揭示它们在DNA上的运动。

通过这种方式,研究人员首次确定了使复制机制(原产地识别复合物(ORC)的构建起作用的蛋白质-最初由2020年HP喜力博士的生物物理学和生物化学奖获得者发现。 ,布鲁斯·斯蒂尔曼博士(Bruce Stillman博士)是一种沿着DNA扩散的移动蛋白。但是重要的是,它的运动在以前建立的ORC具有高亲和力的特定DNA序列处停止了。然后,这些序列上ORC迁移率的降低促进了复制机械在DNA上这些位置上其他组件的组装。

新光

使用这种方法,研究人员还发现,复制机制的关键运动成分(称为MCM)不仅可以以规范的双六聚体形式稳定地与DNA缔合,而且还可以以迄今未知的与ORC脱钩的单个六聚体形式与DNA缔合。显示出显着的流动性。关于MCM在DNA上采用的形式的知识的这种扩展可能意味着其在细胞内的作用比当前教科书所表明的要大。

通过这项工作,荷兰代尔夫特大学和弗朗西斯·克里克研究所的研究人员通过与胚胎发育,组织再生和癌症进展之间的联系,对影响我们日常生活的基本生物学过程提供了新的认识。亨伯托·桑切斯博士(HumbertoSánchez)引用该工作的第一作者说:“我们正处于分子旅程的开始,这将充满惊喜。”

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