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揭开DNA复制的神秘面纱

2019-01-18 11:15:12 • 来源：

通过研究落后酶的机制，科学家推测为什么DNA复制总是发生在向前的方向。通过从其他链制备拷贝来合成核苷酸链，例如DNA和RNA。复制过程总是在“前进”方向发生，从一个特定的端到另一个端。在此过程中，将被复制的双链DNA的两条链在彼此相反的方向上分离和排列，使问题复杂化。“当DNA被复制时，两条链中的一条链可以以连续的方式被复制或合成，而另一条链则以许多需要在以后加入的片段合成，”北海道大学的Min Yao说。“生物学中的一个重要问题就是为什么细胞不具有反向酶，因此两条链都可以有效地合成。”

揭开DNA复制的神秘面纱

最近，发现了一组称为Thg1样蛋白(TLP)的酶，发现它们在相反方向上添加核苷酸。在该方向上添加核苷酸的实例是罕见的。TLP是例外，并且反向添加核苷酸以修复受损RNA的“相反末端”。在最近发表的一项研究中，姚和她的团队使用X射线晶体学来揭示TLP / RNA复合物的结构。这使他们深入了解TLP用于反向添加核苷酸的复杂机制。

他们的结构分析揭示了两个步骤：招募能量供应分子，然后添加核苷酸。第二步也见于前向反应。反向反应的独特之处在于开始时的招募能量。该酶显然利用这种能量补充将方向从正向转换为反向。

该小组推测，反向方向 的酶，因为它需要一个结构复杂过程没有在DNA复制中使用。“通过更详细地比较正向和反向反应的分子机制，我们希望完全理解DNA复制的进化背景，”姚说。

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