Nature：新研究揭示DNA雙螺旋解鏈機制

　　在一項新的研究中，來自弗朗西斯-克里克研究所的研究人員發現了DNA的雙螺旋結構如何被打開以允許DNA復制。這一發現可能會導致進一步的研究，以更好地了解這一過程，包括它如何在諸如癌癥之類的疾病中出錯。相關研究結果于2022年6月15日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Mechanism of replication origin melting nucleated by CMG helicase assembly”。

　　自從近70年前發現DNA的雙螺旋結構以來，科學家們一直致力于了解DNA的兩條鏈是如何被打開以獲取它們所包含的遺傳信息。這種打開是包括DNA修復、基因表達和用于細胞分裂的DNA復制在內的重要過程所需要的。

　　在這項新的研究中，這些作者使用一種酵母模型來了解為了DNA復制而打開DNA的Cdc45–MCM–GINS（CMG）全解旋酶（holo-helicase）如何發揮作用。他們使用了一種先進的稱為低溫電鏡的成像方法來觀察DNA雙螺旋被解開和打開的整個過程。

　　這些作者觀察到，在擁抱DNA之后，兩個CMG全解旋酶在一種使DNA雙螺旋變形的過程中相互漂移，從而啟動了DNA的打開過程。

　　論文通訊作者、弗朗西斯-克里克研究所大分子機器實驗室團隊負責人Alessandro Costa說，“幾十年來，科學家們，包括我們在弗朗西斯-克里克研究所的合作者John Diffley，已經拼湊出了打開DNA和啟動復制所需的酶。我們如今在顯微鏡下觀察了DNA復制的起始過程，發現它的機制與打開DNA雙螺旋以啟動基因轉錄和重組等其他細胞過程的方式完全不同。我們希望了解這種差異將使我們和其他研究團隊能夠構建詳細的圖片來捕捉到生命的復雜性。”

　　論文第一作者、弗朗西斯-克里克研究所大分子機器實驗室博士后培訓研究員Jacob Lewis說，“了解DNA雙螺旋的解鏈機制為研究如何控制DNA復制的起始提供了基礎。這對理解染色體完整性的維護具有重要意義，因為這一過程在癌癥中出了問題。”

　　這些作者將繼續開展這項研究工作，以了解DNA復制機器在DNA雙螺旋打開后是如何讓它解鏈的，以及如何調節這種復制機器以避免DNA損傷的積累。