Nature子刊重要成果改写生物学教科书

　　

生物通报道：DNA复制是所有生命必不可少的过程，但人们对其中的许多基础机制还知之甚少。

复制体是参与DNA复制的重要蛋白质复合物，负责解开DNA螺旋生成复制链。洛克菲勒大学、Brookhaven国家实验室和Stony Brook大学的研究人员，首次揭示了真核生物复制体的分子结构，颠覆了人们过去对这种复合物的认识。这项研究发表在十一月二日的Nature Structural and Molecular Biology杂志上。

“我们看到的结构与数十年来教科书里画的复制体大不相同，”文章的资深作者，洛克菲勒大学的Michael O'Donnell说。

O'Donnell及其同事一直致力于复制体研究，他们曾花十五年时间组装了细菌复制体。然而，迄今为止人们还不清楚真核生物（包括人类和各种多细胞生物）复制体的组装形式。为此，O'Donnell与Brookhaven国家实验室的Huilin Li展开合作，并通过电镜获得了首个完整的复制体图像。（延伸阅读：Nature重要成果：DNA复制有怎样的界线）

复制体含有一个解旋酶，负责将DNA双螺旋分成两条单链，为复制做准备。两条DNA链分别由单独的DNA聚合酶复制，DNA聚合酶将核苷酸配对生成DNA分子。多年来人们一直认为两个聚合酶跟在解旋酶身后（或下方）起作用。但研究人员发现，有一个聚合酶其实位于解旋酶之上。

表观遗传学关联

进一步研究表明，位于解旋酶之上的聚合酶是Pol-ε。现在还不清楚为何真核生物复制体发展成这样的结构，但O'Donnell及其同事推测这可能与多细胞生物的进化有关。在解旋酶打开DNA双链的过程中，它会遭遇包装DNA的核小体。这些核小体必须被移开，然后再分配给新链。此前有研究显示，Pol-ε能够结合核小体。O'Donnell指出，位于解旋酶之上的Pol-ε可能负责向DNA链分配核小体。

“核小体改变携带着表观遗传学信息，可以指挥细胞在胚胎发育过程中形成机体内的不同组织，比如心脏、大脑和其他器官，”O'Donnell说。“可以想见，Pol-ε与核小体的互作能够影响两个子细胞的表观遗传学特性，指挥它们形成不同的器官进而发育成多细胞生物。”

 

生物通编辑：叶予

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