健康細(xì)胞在癌變過程中會(huì)產(chǎn)生一些神出鬼沒的DNA片段。Rice大學(xué)、Baylor醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們最近通過合成生物學(xué)技術(shù)捕捉到了這些片段。他們?cè)?/span>Science Advances雜志上發(fā)表文章指出，開發(fā)新藥中和關(guān)鍵的“DNA中間產(chǎn)物”可以阻止癌癥。

細(xì)胞分裂的時(shí)候會(huì)解開DNA雙鏈進(jìn)行拷貝，這時(shí)候DNA特別脆弱容易受傷。 修復(fù)DNA的過程有時(shí)會(huì)造成突變和錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤累積起來細(xì)胞就會(huì)癌變。DNA修復(fù)往往需要好幾步才能完成，這個(gè)過程會(huì)生成DNA反應(yīng)的中間產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物對(duì)整個(gè)反應(yīng)是至關(guān)重要的，但它們的存在非常短暫很難進(jìn)行研究。

為此，研究人員設(shè)計(jì)了能夠捕捉DNA中間產(chǎn)物的合成蛋白。這些蛋白可以幫助他們凍結(jié)時(shí)間，展現(xiàn)改變DNA的實(shí)時(shí)過程，揭示基因組不穩(wěn)定性背后的分子機(jī)制。研究人員指出，合成蛋白能夠鑒定DNA修復(fù)反應(yīng)的中間分子，確定它們的數(shù)量、形成速度、基因組定位及其參與的分子反應(yīng)。

 “了解各個(gè)中間產(chǎn)物在反應(yīng)中起到的作用之后，我們就可以想辦法制造藥物來阻止它們，”這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者，Baylor醫(yī)學(xué)院的Susan Rosenberg說。“我們希望日后能夠設(shè)計(jì)相應(yīng)的藥物，在此基礎(chǔ)上阻斷細(xì)胞癌變的能力。”

DNA復(fù)制和DNA修復(fù)是所有生命的基本程序，也是生命科學(xué)領(lǐng)域的重要謎題。Sheffield大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)揭開了這個(gè)謎題的關(guān)鍵部分。他們捕捉到了前所未有的細(xì)節(jié)，闡明了細(xì)胞分裂之后從DNA雙鏈中去除分支DNA的分子機(jī)制。這項(xiàng)研究于六月六日發(fā)表在Nature Structural & Molecular Biology雜志上。

DNA復(fù)制機(jī)器能夠以極快的速度和驚人的準(zhǔn)確性將堿基配對(duì)形成DNA雙螺旋。不過，這些機(jī)器每復(fù)制10,000 -100,000 bp就會(huì)犯個(gè)錯(cuò)誤，這個(gè)錯(cuò)誤如果不校正就會(huì)成為基因組突變。那么，這些錯(cuò)誤是如何產(chǎn)生的呢？Duke大學(xué)的研究人員在Nature雜志上發(fā)表文章指出，量子悸動(dòng)的出現(xiàn)頻率與DNA復(fù)制錯(cuò)誤的頻率差不多，它們可能就是隨機(jī)突變的基礎(chǔ)。

生命的基礎(chǔ)分子有時(shí)會(huì)做出一些奇怪的舉動(dòng)。舉例來說，酵母DNA鏈?zhǔn)軗p之后，會(huì)像展開的風(fēng)帆一樣在細(xì)胞中擺動(dòng)。這種奇怪現(xiàn)象很早以前就為人所知，但不少研究者認(rèn)為該現(xiàn)象并不存在于人類細(xì)胞。洛克菲勒大學(xué)的一項(xiàng)研究證實(shí)，受損DNA鏈的搖擺舞在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中相當(dāng)常見。