在《自然通讯》杂志上发表的一项突破性发现中,伦敦玛丽女王大学的科学家与纽卡斯尔大学和弗朗西斯·克里克研究所的研究人员合作,揭示了细菌 DNA 复制的主要启动子 DnaA 如何特异性开启复制背后的复杂机制。起源,DNA复制的门户。这一基本认识揭示了支撑几乎所有细菌细胞生长和繁殖的关键过程。
在这项采用单分子 TIRF 显微镜、化学生物学和结构生物学的多学科工作中,结构生物学读者 Aravindan Ilangovan 博士和他在玛丽女王大学生物与行为科学学院的团队揭示了 DnaA 在复制原点的分子舞蹈使用冷冻电子显微镜,详细到接近原子分辨率。
他们的发现揭示了 DnaA 寡聚物内有一个以前未知的二核苷酸结合袋,其中重复的 DnaA-trio 序列的两个碱基紧密结合,从而能够捕获单条 DNA 链。
Ilangovan 博士解释说:“这一关键的单 DNA 链捕获是 DnaA 撬开 DNA 双链体的关键步骤,为 DNA 复制的启动铺平了道路。” “我们的工作为 DnaA 如何协调细菌复制这一关键步骤提供了分子蓝图,细菌复制是支撑生命本身的基本过程。”
这项研究的结果加深了我们对 DNA 复制的理解,并具有治疗应用的潜力。通过针对 DnaA 和复制起点之间的特定相互作用,研究人员可以开发出解决无法治疗的细菌感染的新方法。抗生素耐药性正在上升,对新型抗生素来应对当前危机的需求不断增加。
“这一突破性的发现极大地增进了我们对细菌复制这一对生命至关重要的基本过程的理解。我们揭示的独特机制为开发新抗生素提供了令人信服的目标,有可能为多重抗生素耐药细菌感染带来新的治疗方法。
“我们将继续深入研究 DNA复制的复杂过程,为了解细菌细胞生物学和对抗抗生素耐药性方面的进一步突破铺平道路,”Ilangovan 博士说。
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