科大新研究揭DNA复制过程 或有助治疗癌症及理解遗传病成因
撰文: 郑翠碧
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去氧核糖核酸(DNA)可组成遗传指令,能影响生物的发育与机能运作,惟DNA的复制过程一直是个谜。最近,香港科技大学的研究团队就首次测定具原子解像度的 DNA 复制机器三维结构,观察到当细胞进行分裂时,DNA是如何进行复制。研究有望在日后为癌症病人提供新治疗方案及理解遗传疾病的成因。
科大赛马会高等研究院资深访问成员戴碧瓘教授、香港大学助理教授翟元梁与北京大学生命科学学院高宁教授合作,以冷冻电子显微镜技术了解DNA的复制过程。在这项全新技术配合下,本来会高速移动的DNA和蛋白质颗粒可被急冻,方便研究团队进行观察。而且新技术可连续拍摄,如同拍摄3D的影片,比以往只能拍摄2D相片的技术,更能清晰地观察DNA复制过程。
研究团队借此新技术,成功解析DNA 复制起始位点识别复合物(origin recognition complex, ORC)的高解像三维结构,ORC是一种蛋白质,团队现时可凭借技术,了解这种蛋白质是如何与DNA结合,包括结合的速度、位置等。
是项新发现将有助研发出针对癌症和发展迟缓的治疗方案。癌症的出现是由于细胞分裂速度过快,甚至增生得无法控制,这项研究有助了解癌症患者哪个DNA位置出错,提供更好的“靶点”,或可帮助药厂研发药物,针对性地遏止靶点的蛋白质与DNA结合,减慢复制速度,甚至阻止复制的出现,以治疗癌症。
而原基性侏儒症等发展迟缓就是由于DNA复制速度太慢所致,这项研究亦可有助了解侏儒症的病因,从而针对性地进行治疗,令蛋白质与DNA结合的速度可回复正常。这项研究已于国际权威科学期刊《自然》(Nature)发表。