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中美科学家揭示DNA生理修饰之谜


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关键字:中美科学家揭示DNA生理修饰之谜 2007-10-19

 
中美科学家揭示DNA生理修饰之谜


数十年来,科学家们一直在实验室里制造一种DNA修饰物,如今发现,细菌竟能天然合成这种修饰物。上海交大昨天宣布:交大邓子新院士及博士生王连荣与美国麻省理工学院合作, 发现细菌DNA大分子上的磷硫酰化现象,这是迄今为止在天然DNA骨架上发现的第一种生理修饰。相关论文日前发表在《自然》杂志的系列刊物《自然·化学生物学》网络版上。


DNA由五种元素———碳、氢、氧、氮、磷构成的四种核苷酸序列,编码着自然界千变万化的遗传现象。人要靠穿靴戴帽、描眉涂唇修饰自己,DNA分子也会自我修饰,而且这种修饰很可能与生命活动息息相关。据邓子新院士介绍,DNA修饰研究领域的第一项重大发现,是诞生于上世纪50年代的“DNA甲基化限制修饰系统”。这种DNA修饰是在DNA碱基上发现的,而非DNA骨架,它可以限制外来生物入侵,使生物体保护自身遗传稳定性。这项发现在后来分子生物学与基因工程的研究中发挥了重要作用,获诺贝尔奖。之后,科学家在DNA上一直未发现其它形式的重要修饰。


此次,中美科学家发现细菌DNA骨架上磷硫酰化这一修饰,无疑构成了对DNA结构又一新的补充。科学家们利用高压液相色谱和质谱技术,确定了这种硫磷酰的化学结构。研究团队预言:DNA磷硫酰化可能像DNA甲基化修饰那样,保护着DNA抵抗某些核酸酶的攻击;磷硫酰化的DNA当然还可能控制着基因的表达。业内专家认为,这一研究成果将开创新的研究天地。论文评审员称:“此文报道了由细菌DNA降解所衍生出来的一项振奋人心的、令人意外的发现,具有最高级别的科学价值。”


此前数十年里,科学家们已经在实验室合成带有磷硫酰键的DNA,依靠人造的DNA修饰物进行基因治疗工作。如今却发现,其实不必依靠人工合成,细菌DNA分子能自动进行此类修饰。美国分子生物学和生物化学教授希梅尔说:“这项成果阐明了一个道理, 即人能干的事,大自然可能早就干过了。”

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