DNA雙鏈斷裂的全過程已經(jīng)可以通過計算機(jī)模擬被展現(xiàn)出來。西班牙國家癌癥研究所的科學(xué)家們開發(fā)了一種特別的生物學(xué)晶體制造技術(shù)，通過計算機(jī)模擬和低溫冰凍定格了差不多兩百個生物學(xué)結(jié)構(gòu)，首次將這個DNA雙鏈斷裂的整個微秒級過程的過程展現(xiàn)給人們。領(lǐng)導(dǎo)這項研究的Guillermo Montoya首次觀察到了DNA雙鏈斷裂的全過程，在知道這些雙鏈斷裂是由內(nèi)切酶負(fù)責(zé)的前提下，對其確切的工作機(jī)制進(jìn)行了探討，描述了內(nèi)切酶I-Dmol介導(dǎo)這種基礎(chǔ)反應(yīng)的詳細(xì)動態(tài)。并且認(rèn)為這些結(jié)果可以推廣到負(fù)責(zé)DNA斷裂的其他內(nèi)切酶上。在許多至關(guān)重要的生命過程中，比如突變、合成、重組和修復(fù)都會出現(xiàn)DNA的斷裂，對這個過程的準(zhǔn)確機(jī)制進(jìn)行了解，就可以為包括校正突變治療罕見的遺傳性疾病、構(gòu)建轉(zhuǎn)基因生物等等在內(nèi)的許多生物技術(shù)應(yīng)用提供幫助。DNA內(nèi)切酶是一個高度特化的動態(tài)體系。內(nèi)切酶就好比是一個特殊的裁布機(jī)它們的切割功能在只有當(dāng)特定顏色組合的布料通過時才進(jìn)行剪切。研究人員選擇了Desulfurococcus mobilis 的歸位內(nèi)切酶I-Dmol進(jìn)行研究，他們著重觀察了I-Dmol活性位點發(fā)生的構(gòu)象改變。I-Dmol內(nèi)切酶的活性區(qū)域含有氨基酸，就相當(dāng)于是裁布機(jī)上斷開DNA的刀片。科研人員通過調(diào)節(jié)溫度和PH平衡，將DNA剪切酶微秒級的化學(xué)反應(yīng)延長到了十天，在這樣的條件下獲得了整個過程的慢動作影像。最后通過計算機(jī)分析，研究人員闡明了DNA雙鏈斷裂的七個中間階段和DNA雙鏈斷裂的具體機(jī)制，這樣人們就可以重新設(shè)計這些內(nèi)切酶，將成為基因組編輯的實用工具。

總結(jié)

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