对DNA融化的新见解揭示了细菌的盔甲中的缝隙

科学家已经阐明了DNA“融化” - 这是一个对所有生命至关重要的关键过程。伦敦帝国理工学院的研究人员在他们的实验中使用了细菌，他们说这些研究结果可能为根除有害昆虫提供新的见解。

DNA编码信息以制造蛋白质，这是生命中所有过程的关键。DNA分子由两条互补链组成，它们通常以螺旋结构彼此缠绕。

当细胞想要制造蛋白质时，在进行称为转录的基本细胞过程之前，需要先将细胞束拉开或“融化”。

因为转录也发生在人体细胞中，所以新发现可能为癌症和其他疾病等疾病提供见解。

但是，虽然这种DNA融化过程是生命的基础，但科学家仍然对细胞机器捕获和读取DNA的复杂细节一无所知。

在发表于Molecular Cell的新研究中，研究小组使用了一种称为低温电子显微镜的极其强大的技术来物理地了解DNA熔化过程是如何发生的。

实验的重点是一种叫做RNA聚合酶的分子，它捕获并拉开​​DNA，然后在熔化的DNA链中读取序列，制成一种叫做RNA的分子。

然后将其用作制备蛋白质的模板。研究结果表明，RNA聚合酶分子在锁定DNA时会以戏剧性的方式改变形态。

这种形状转换使其能够同时捕获和“融化”DNA。

以前，研究人员还不清楚RNA聚合酶在解开链之前是否捕获了DNA，或者在RNA聚合酶被完全捕获之前DNA是否先被熔化。现在他们的新发现揭示了这两个事件是整合过程。

来自医学系的研究的主要作者张晓东教授说，这些见解可能有助于科学家设计出更有效的抗生素。

“DNA如何融化是所有生命的基本组成部分 - 细菌和人类。现在我们知道RNA聚合酶如何改变其形状以融化DNA，这开启了干扰这一途径的途径 - 并阻止细菌生长。”

由于这种蛋白质生产系统在人类中是相同的，这些发现也可能提供疾病的线索，共同作者，生命科学系的Martin Buck教授解释说。

“蛋白质的产生可能会在癌症等疾病中失调，这些发现可以让我们更好地理解这种情况如何发生。结果也可能对基因编辑技术有影响，例如CRISPR，它允许科学家插入或移除基因 - 因为这需要有针对性的基因融化。“

“细菌RNA聚合酶复合物的结构揭示了DNA加载和转录起始的机制”，R.Glyde等。发表于Molecular Cell。