生物谷報道:韓國科學(xué)家首次在世界上揭開了擁有遺傳信息的DNA(脫氧核糖核酸)的三維結(jié)構(gòu)之謎,。他們查明了在雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA中,,絕大多數(shù)的右向旋轉(zhuǎn)的部分和其余左向旋轉(zhuǎn)的部分是如何連接在一起的,。剛剛出版的Nature以《從B型DNA到Z型DNA:左向DNA遇到右向DNA》為題,將此次研究結(jié)果作為封面論文進行了介紹,。
DNA結(jié)構(gòu)攻關(guān)告終
過生殖可以產(chǎn)生后代,,而后代與親代之所以具有相似的特點,就是因為在生物體內(nèi)具有對遺傳起決定性作用的遺傳物質(zhì),,DNA就是主要的遺傳物質(zhì),,控制細胞中的蛋白質(zhì)合成。只有少數(shù)種類的病毒遺傳物質(zhì)是RNA(核糖核酸),。
1953年,,美國人沃森和英國人克里克描述了DNA的結(jié)構(gòu):由一對多核苷酸鏈通過堿基連接起來相互盤繞組成雙螺旋,他們因此分享了1962年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,。
后來的研究發(fā)現(xiàn),,99%的DNA是向右旋轉(zhuǎn)的螺旋結(jié)構(gòu),,稱為B型DNA,余下的是向右旋轉(zhuǎn)的Z型DNA結(jié)構(gòu),。1979年,,美國麻省理工學(xué)院的教授里奇查明了Z型DNA是向左螺旋結(jié)構(gòu)的事實。但是,,在細胞內(nèi)兩種相反的螺旋結(jié)構(gòu)連接在一起的方法,,迄今為止,仍然沒有揭開其神秘面紗,。
由韓國成均館大學(xué)的河圣哲博士和金璟圭教授及中央大學(xué)的金洋均教授組成的聯(lián)合課題組19日宣布,,他們在全球范圍內(nèi)率先破譯了右向B型DNA和左向Z型DNA對接部位(BZ junction)的三維結(jié)構(gòu)。
而從學(xué)術(shù)角度講,,韓國研究小組此次的研究成果意味著關(guān)于DNA具體結(jié)構(gòu)的攻關(guān)已經(jīng)結(jié)束,。
B型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成Z型結(jié)構(gòu)
韓國科學(xué)家Sung Chul Ha的研究首次揭開了在生命體內(nèi)這兩種相反的DNA結(jié)構(gòu)能夠共存的秘密,該研究開啟能夠抑制疾病相關(guān)遺傳基因的新路,,為通過調(diào)節(jié)與疾病有關(guān)的蛋白質(zhì)進而開發(fā)新藥開辟了新路,。
參與此次研究的金洋均教授表示:“此次的研究成果解決了生命科學(xué)領(lǐng)域長期以來一直未得到解決的課題。”金洋均說:“DNA大部分是向右螺旋的B型結(jié)構(gòu),,但在基因啟動或克隆過程中會發(fā)生一部分B型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成Z型結(jié)構(gòu)的情況,。此次研究探明了DNA的螺旋方向從右轉(zhuǎn)換為左的方法。”金洋均認為,,這將為人們更好的理解DNA雙重螺旋結(jié)構(gòu),,以及Z型DNA是如何運作提供幫助。
有助于治療癌癥和天花
據(jù)了解,,Z型DNA控制致癌基因(c-myc)的生成,,在天花等疾病的發(fā)病過程中控制相關(guān)基因。因此,,可以在此次發(fā)現(xiàn)的B型DNA和Z型DNA對接部位的三維結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,,開發(fā)調(diào)節(jié)該結(jié)構(gòu)的生成及干擾蛋白質(zhì)與Z型DNA或其對接部位相結(jié)合的方法,治療相關(guān)疾病,。研究組表示:“Z型DNA一直被認為是能夠調(diào)整誘發(fā)癌癥的基因和天花病毒感染相關(guān)的基因,。因此,此次研究,,通過阻止或促進從B型轉(zhuǎn)換成Z型的方法來治療相關(guān)疾病將成為可能,。”
此外,研究小組還破解了有別于生物體內(nèi)一般形態(tài)B型DNA的DNA新結(jié)構(gòu),。河圣哲教授稱,,研究小組已經(jīng)研究出了可以干擾形成Z型DNA的化合物,這為利用與特殊結(jié)構(gòu)DNA相結(jié)合的蛋白質(zhì)開發(fā)新藥提供了可能性,。
原始出處:
Sung Chul Ha, Ky Lowenhaupt, Alexander Rich, Yang-Gyun Kim and Kyeong Kyu Kim. Crystal structure of a junction between B-DNA and Z-DNA reveals two extruded bases. Nature 437, 1183-1186 (20 October 2005)