研究人员发现了DNA复制的关键机制

日本大阪大学的研究人员发现了DNA复制的关键控制机制，可能更好地了解细胞如何维护遗传信息以预防疾病或癌症。

该团队于7月在欧洲分子生物学组织的旗舰出版物EMBO期刊上发表了他们的研究结果。“DNA复制起源于许多不同的位置，称为复制起源，”作者Hisao Masukata说，大阪大学理学研究生院生物学教授。

为了确保细胞遗传蓝图的忠实复制，复制始于不同的时间和地点。每个细胞的遗传物质被排列成称为染色体的特定“文件”。标记这些文件的“标签”称为端粒 - 它们有助于确保DNA序列以正确的顺序和正确的时间开始和结束。

这种时空控制背后的机制尚不清楚，但该团队怀疑通过更仔细地检查端粒可以找到答案。

“染色体DNA复制的时间和空间之间的关系是一个长期的问题，并且存在争议性的观察，”Masukata说。“我们要解决的主要问题是特定的核内区室是否在调控DNA复制中发挥作用。”

研究人员发现端粒不能自行发挥作用。蛋白质与它们结合，附加时间和其他工作通知的消息。一种叫做Taz1的蛋白质特别重要：它与端粒结合，少数Taz1与染色体的内部区域结合。研究人员能够通过使用不同颜色的不同荧光蛋白观察内部区域和端粒。他们使用显微镜跟踪它们的运动，因为在活细胞的复制过程中内部区域与端粒相关。

他们看到Taz1及其合作伙伴将内部区域吸引到端粒，就像一个纸夹，以防止纸张自由移动。

Masukata将这个片段称为“束缚”。它将内部区域的复制定时程序与稍后复制的端粒的程序链接起来。然而，他指出，复制起点 - 复制起始的位置 - 仅在细胞周期的开始阶段被束缚于端粒。目前尚不清楚束缚是如何受细胞周期调节的。

通过更好地理解这种错综复杂的细胞复制过程，包括何时以及如何复制特定的遗传信息，科学家们可以为未来的研究提供信息，告知细胞如何保持遗传信息以预防疾病或癌症。

“我们的最终目标是了解[DNA复制组织]的原理和意义。我们的研究结果强调了端粒对整个染色体区域结构和功能的重要性，”Masukata说。“因为端粒在[大多数生物]中是必不可少且高度保守的，它们可能在不同层次的染色体结构和功能中发挥着许多重要作用。”

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