新華社北京1月19日電 英國科學家宣布,他們以前所未有的清晰度抓拍到了生物DNA代碼讀取過程的圖像,揭示了該過程在分子水平上的運作細節,有助於設計新的抗癌藥物。
英國癌症研究所的科學家在新一期《自然》雜志上發表報告說,他們利用冷凍電鏡技術,拍攝到了RNA聚合酶III從DNA鏈上讀取代碼的圖像,分辨率精細到4埃以下(1埃等於10的負10次方米)。
存儲在DNA中的遺傳代碼是生命的藍圖。RNA聚合酶起到“抄寫員”的作用,從DNA鏈上讀取代碼,抄錄成RNA版本,用於合成蛋白質或其他功能。這套流程稱為轉錄,它是生物的核心機制之一,但有時會被癌細胞劫持,促進腫瘤生長。
真核生物細胞核裡有三種RNA聚合酶,其中RNA聚合酶III負責生產轉運RNA,后者在蛋白質合成時負責攜帶和轉運氨基酸,癌細胞需要大量的轉運RNA來實現增殖。
冷凍電鏡技術開創者曾摘得2017年諾貝爾化學獎,這種技術結合電子顯微鏡、超低溫冷凍和計算機圖像處理手段,可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人員將樣本在零下180攝氏度下冷凍,拍攝了約100萬張獨立的快照,組合起來后,清晰地看到RNA聚合酶III與DNA結合,拆開DNA雙鏈,准備進行代碼轉錄的情景。
這些圖像首次揭示了RNA聚合酶III這台分子機器的各個部件怎樣相互作用和通信,使人們可以詳細了解轉錄初始階段的關鍵步驟,尋找操縱該過程的辦法,開發全新的抗癌藥物。