纳米金球让基因拷贝不走样

　　生命的繁衍靠的是双螺旋结构准确无误的复制，1变2、2变4、4变8……若将单个双螺旋置于体外，它还能拷贝不走样吗？近日，中科院上海应用物理研究所研究员、上海交大特聘教授胡钧，中科院上海应用物理研究所研究员樊春海与上海交大Bio-X中心教授张治洲，发明了一种神奇的纳米“点金术”，它能为基因体外复制及时纠错，确保几亿个“复制品”尽可能接近原形。  

        其实，让基因在体外进行自我复制并非什么新鲜事。1985年，美国科学家穆利斯发明了一种名为“聚合酶链式反应”的技术(简称PCR，曾获1993年诺贝尔化学奖)，它能让一个脱离生命体的基因片段在数小时内扩增至原来的几亿倍。据此，科学家得以用一根头发来帮你确定身份，或从几滴血中读到有关疾病的讯息。  

        体外复制虽然不成问题，但准确性却打了折扣，用PCR来诊断疾病，假阴性、假阳性等现象屡见不鲜。原来，生命体内有一种叫作SSB的蛋白质专门负责在基因复制过程中纠正错误，到了体外，错误则变得不可避免。  

        此次，在国家科技攻关项目以及中科院、国家自然科学基金委和上海市纳米技术与产业发展促进中心的共同支持下，研究小组试图用原子力显微镜上的探针去操纵DNA分子，却意外发现其复制效率比从前提高了许多。前思后想，研究人员的目光停留在了针尖上的镀金表面。于是，他们大胆尝试，把几千个直径为0.3纳米的金原子堆积在一起，做成一个个直径约几或十几纳米的纳米金球，让它们加入PCR反应，结果出人意料。  

        “纳米金犹如体外的SSB蛋白，有了它们的加盟，基因复制的错误率明显降低。”樊春海指着照片上的对比图像向记者述说着小金球的神奇。更令研究小组兴奋的是，纳米金又如同催化剂，使得PCR反应变得愈加灵敏。“即便是在有‘噪音’干扰的背景下，基因片段同样能高效快速地完成复制。”樊春海补充道。  

        显然，这一现代“点金术”将使传统PCR来一次升级。比如，藏匿于血液中的乙肝、艾滋病等病毒不再会骗过医生的眼睛，几近完成的人类基因组图谱中一些原本无法填补的空白区域也将因此而破译。  

        正如当年穆利斯在驾车途中偶然发明PCR，这项无心插柳得来的纳米“点金术”日前登上了国际化学顶尖杂志——德国《应用化学》的封面，并被遴选为VIP论文。该杂志审稿人认为，这是一项新颖且重要的方法，它为分子生物学中最为重要的标准方法PCR开拓了进一步改进的途径，具有较大应用价值。