解旋酶打開DNA雙鏈過程破解

科技日報北京1月19日電 （記者聶翠蓉）美國溫安洛研究所近日發布公告稱，該所科學家和洛克菲勒大學合作，成功破解CMG解旋酶參與真核生物內DNA（脫氧核糖核酸）複製的結構過程，並首次觀察到其與DNA間的相互作用。這項發表在美國《國家科學院學報》上的最新研究，為生命繁殖之謎提供了全新註解。

溫安洛研究所教授李慧琳（音譯）從酵母生物體內提純出CMG解旋酶（這些酵母常用於包括人類在內的高等真核生物的研究），然後利用洛克菲勒大學低溫電子顯微鏡拍攝出CMG解旋酶在DNA複製中的結構圖像。

CMG解旋酶能像拉鏈一樣將DNA雙螺旋打開，在DNA複製中扮演關鍵角色，而DNA複製是生命繁殖的基本過程。過去認為，解旋酶中碳環優先於氮環與雙鏈DNA作用，但這次對DNA雙鏈解旋過程拍攝的圖像顯示，解旋酶極性完全相反，氮鏈比碳鏈更先與雙鏈DNA作用。新研究逆轉了人們對解旋酶作用的長期觀點，這些結果將幫助科學家對地球上高級生命如何繁殖獲得更全面了解。

研究人員解釋道，過去研究在揭示與DNA複製相關的酶和蛋白分子結構和功能方面成果頗豐，但DNA雙螺旋結構發現50多年來，人們對解旋酶在DNA複製中活性的認知極其匱乏。這次研究向前跨出了一大步，為了解DNA複製背後的核心驅動機制提供了原理圖。此外，包括癌症、貧血等在內的40多種疾病與DNA複製失誤有關，該研究成果有助於開發出防治這些疾病的全新療法。

李慧琳教授表示，他們研究所最近將安裝功能強大的先進低溫電子顯微鏡，未來發現和認識這些基本生物過程的研究步伐必將邁得更快。