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科學(xué)家抓拍到遺傳密碼讀取過(guò)程的高清圖像

2018年01月19日 19:52 | 來(lái)源:新華社
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新華社北京1月19日電英國(guó)科學(xué)家宣布,他們以前所未有的清晰度抓拍到了生物DNA代碼讀取過(guò)程的圖像,揭示了該過(guò)程在分子水平上的運(yùn)作細(xì)節(jié),有助于設(shè)計(jì)新的抗癌藥物。

英國(guó)癌癥研究所的科學(xué)家在新一期《自然》雜志上發(fā)表報(bào)告說(shuō),他們利用冷凍電鏡技術(shù),拍攝到了RNA聚合酶III從DNA鏈上讀取代碼的圖像,分辨率精細(xì)到4埃以下(1埃等于10的負(fù)10次方米)。

存儲(chǔ)在DNA中的遺傳代碼是生命的藍(lán)圖。RNA聚合酶起到“抄寫員”的作用,從DNA鏈上讀取代碼,抄錄成RNA版本,用于合成蛋白質(zhì)或其他功能。這套流程稱為轉(zhuǎn)錄,它是生物的核心機(jī)制之一,但有時(shí)會(huì)被癌細(xì)胞劫持,促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。

真核生物細(xì)胞核里有三種RNA聚合酶,其中RNA聚合酶III負(fù)責(zé)生產(chǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,后者在蛋白質(zhì)合成時(shí)負(fù)責(zé)攜帶和轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,癌細(xì)胞需要大量的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來(lái)實(shí)現(xiàn)增殖。

冷凍電鏡技術(shù)開(kāi)創(chuàng)者曾摘得2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),這種技術(shù)結(jié)合電子顯微鏡、超低溫冷凍和計(jì)算機(jī)圖像處理手段,可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人員將樣本在零下180攝氏度下冷凍,拍攝了約100萬(wàn)張獨(dú)立的快照,組合起來(lái)后,清晰地看到RNA聚合酶III與DNA結(jié)合,拆開(kāi)DNA雙鏈,準(zhǔn)備進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)錄的情景。

這些圖像首次揭示了RNA聚合酶III這臺(tái)分子機(jī)器的各個(gè)部件怎樣相互作用和通信,使人們可以詳細(xì)了解轉(zhuǎn)錄初始階段的關(guān)鍵步驟,尋找操縱該過(guò)程的辦法,開(kāi)發(fā)全新的抗癌藥物。(完)

編輯:周佳佳

關(guān)鍵詞:圖像 rna 讀取 過(guò)程 科學(xué)家

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