趙新生教授與高毅勤教授等合作揭示雙鏈DNA中錯配堿基自發(fā)翻轉的規(guī)律
時間：2021-04-06 16:50:03學院：化學與分子工程學院學校：北京大學
如果在雙鏈DNA中有一錯配的堿基對，其中的一個堿基是否可以自發(fā)地翻轉出來？如果可以，其速率是多少？這不僅是DNA運動的一個基本問題，而且具有重要的生物學意義。細胞自身和環(huán)境的各種因素會造成DNA的損傷而導致錯配堿基對的形成。堿基錯配會引發(fā)細胞的病變甚至死亡，因此需要通過酶的作用及時給予修復。為了回答酶如何找到錯配位點進而完成修復這一問題，需要了解雙鏈DNA中錯配堿基自發(fā)翻轉的動力學。過去僅有的實驗數(shù)據(jù)來源于NMR基于質(zhì)子交換速率的測量，但這一解釋受到理論研究的強烈質(zhì)疑。人們一直期待著用更可靠的實驗方法對雙鏈DNA中錯配堿基自發(fā)翻轉速率進行新的測量。同屬于北京大學化學學院與生物動態(tài)光學成像中心的趙新生、高毅勤兩個課題組與北京大學合成與功能生物分子中心的何川和伊成器兩個課題組通過緊密合作，利用新穎的單分子實驗手段得到錯配堿基自發(fā)翻轉速率，并用動力學模擬方法對其分子機理進行了深入研究。他們測得的速率比NMR聲稱的慢了4個數(shù)量級，原因是NMR所測得的速率并非堿基自發(fā)翻轉速率，而是堿基在穩(wěn)定構型附近擺動的速率。該成果對于闡明酶對堿基進行修復的分子機理有重要價值，被接受在《美國科學院院報》（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America）上發(fā)表，尹延東和楊立江為共同第一作者。這一工作得到了科技部973計劃和國家自然科學基金項目的資助。
論文鏈接：www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1400667111
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