科大团队基因研究新发现 有助研究癌症及认知障碍症
撰文: 杜洁心
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生物内的DNA可组成遗传指令,引导生物发育及令生命机能运作,而当生命的讯息DNA基因组进行转录(Transcription)时,当中涉及一连串复杂程序,稍有出错会导致多种疾病的出现。香港科技大学(科大)的研究团队最近发现运作当中高度准确的机制,机制可用作修正DNA进行编码转化成蛋白质中途出现的错误,相信对日后研究癌症和阿尔兹海默症等疾病大有帮助。
蛋白质对人体十分重要,而要制造蛋白质,先要将DNA转录成信使RNA,转录过程必须准确,因一有不慎会导致如癌症或阿尔兹海默症等严重疾病。
由科大化学系兼化学及生物工程学系夏利莱夫人副教授黄旭辉领导的硏究团队,近日终发现RNA聚合酶II在RNA合成中更正错误的机制。DNA基因组进行编码时,透过类似传递讯息员的“信使RNA”码转成蛋白质,再转化成执行不同的细胞功能,相关过程必须准确无误。团队成员之一,张栢恒博士指,情况尤如古代皇帝传递讯息,“无可能自己去传递,点都要有中间人走过嚟,接数讯息,记录,再传开去,制造蛋白。”
而团队研究于中发现,名为RNA聚合酶II的酶,会校对合成信使RNA的工作,移除所有与DNA模板不符、遭错误掺入的核苷酸;黄旭辉指,RNA聚合酶II就如细胞里的分子机器,能移除错置核苷酸。而这个重要发现,可以让日后的研究,了解在转录过程中,如何在老化细胞和患病细胞中出错,以及转录过程要出错至什么程度才会于人类间导致不同疾病,带来了重要启示;特别对如何导致癌症和阿尔兹海默症等疾病有贡献。
是次研究范畴主要利用高性能计算了解复杂的生物及化学程序,消耗了共二千万个 CPU小时。黄旭辉指因与阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)合作,有赖该校的大规模高性能计算系统Shaheen超级电脑,是项工作才得以实现。