分子生物学基础研究获新成果

分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学，主要研究对象是两大生物大分子：核酸和蛋白质，近期围绕着核酸研究，几个研究小组获得了分子生物学基础领域的一些重要成果，为深入分析生命本质奠定了基础。来自瑞典乌普萨拉大学（Uppsala University）等处的研究人员解开了终止密码子是通过什么方式终止mRNA的谜团，他们通过计算分析模拟这个过程，发现终止密码子的读出结果取决于几个以前没有被识别出的互动和识别开关。这一研究成果公布在《自然》（Nature）杂志上。蛋白合成的终止在细菌中能以很高的保真性实现，这个时候mRNA上的终止密码子与释放因子RF1 和 RF2结合，而不是与另一种带有一个氨基酸的tRNA相结合，同时一个新合成的蛋白被释放出来。随着最近几种终止复合物的晶体结构的发表，现在有可能对“终止密码子”能量状态的读出结果进行计算分析，同时搞清释放因子结合的这种高准确性的起源。对14种不同终止复合物进行的分子动态模拟显示，终止密码子的读出结果取决于几个以前没有被识别出的互动和识别开关，这些开关不能用三肽反密码子“tRNA mimicry”模型来描述。另外来自美国纽约西奈山医学院等处的研究人员公布了DNA聚合酶η的晶体结构，并解析了人类DNA聚合酶η的结构和功能，确定了人体DNA聚合酶η的催化区域的结构。 DNA聚合酶η (Polη)是在DNA遭受内源和外界环境因子的攻击造成DNA损伤的时候，发挥作用的损伤合成酶。在这篇文章中，研究人员破解了Polη的晶体结构，这对于解释像是着色性干皮病之类的疾病的机理具有重要的意义。他们解析了人类DNA聚合酶η的结构和功能，确定了人体DNA聚合酶η的催化区域的结构。这显示了尺寸较大的胸腺嘧啶二聚物在一个异常大的活性点上是怎样被容纳的、以及病灶是怎样通过在其他聚合酶中不存在的相互作用来稳定的。除此之外，德国的科学家发现了参与修复DNA双链断裂的基因，这将显著加速DNA修复基因的继续搜寻，并带来新的医疗应用可能。这一研究成果公布在《科学公共图书馆-生物学》（PLoS-Biology）杂志上。研究人员在基因组广泛扫描中有目的地寻找那些参与修复DNA双链断裂的基因，在人类细胞中找出61个位点，并且发现了与DNA双链断裂修复相关的新基因KIAA0415。该基因如果被关闭，将降低细胞修复DNA断裂的能力。对该基因的研究显示，它与导致遗传性痉挛性截瘫（H）的突变基因有相互作用。H是具有高度临床变异性和遗传异质性的神经系统遗传病，症状是慢性行进无力与慢性痉挛性下肢瘫痪。研究团队推断，或许是基因KIAA0415的突变引发了H这种疾病。他们通过与法国国家健康和医学研究院（ISERM）的医疗小组合作，在H患者身上发现了KIAA0415基因的突变，与G11和G15共同起作用的G48中存在KIAA0415基因。研究人员进一步观察后发现，当G48不起作用时，破坏DNA的物质更容易得逞。（来源：生物通万纹）