上个世纪生物学最重要的成果之一就是1953年由Watson和Crick发现的双螺旋结构的DNA。时至今日科学家们仍然认为,它是人类解开声明奥秘的一把钥匙。如今在3D打印的帮助下,科学家们正在对DNA的内部工作机制进行更加深入的研究。
近日,来自美国Van Andel研究所、Brookhaven国家实验室和石溪大学(Stony Brook University),以及英国伦敦帝国学院的研究人员发表了一篇论文,详细介绍了他们在了解DNA自身复制方面最新小而深刻的进步。人们已经知道的是,DNA在进行自我复制时,会打开自己的双链,暴露出其内部非常重要的信息,当复制完成后,原来一条双链变成两条一样的双链。
但是人们没有完全了解的是在复制的过程中到底发生了什么。这是因为DNA发生作用和维持的机制非常复杂,需要其数百个不同的部分精确地共同配合。其中的一个被科学家命名为Cdc6的部分,被这次研究人员推测为DNA复制过程中的关键蛋白,这其中的问题是:它是怎么做到的?
在这个过程中还有一个重要的成份——NDA解旋酶,如果我们把DNA看做一个拉链的话,解旋酶就像那个处于拉链顶部的那个拉链扣。在此之前的研究中,人们认为Cdc6蛋白质在把解旋酶放到DNA段顶部的过程中起到了部分作用。为了确认这种情况,研究人员想办法抑制Cdc6并研究由此带来的影响。如果这个蛋白质的作用是负责安装拉链扣的话,它的消除将意味着拉链被卡住,无法打开。然而,研究人员发现的是双螺旋继续像以前一样打开,但是最终的复制却无法完成。
我们长话短说,科学家们发现蛋白质Cdc6似乎有什么东西,为最终的复制开始之前创造某种有利条件。在这一点上,仍然有些不确定,但是伦敦帝国学院临床科学中心DNA复制组的负责人Christian Speck博士用我们能够听得懂的方式解释说:
“想象一下,如果你把一个扳手留在发动机里,或者把发动机组装好后不拆掉某些组装的工具。那么这个发动机将因为卡住而停止工作。因此,蛋白质Cdc6的作用就是确保在发动机中没有扳手,并维持生产线的继续进行。 是一种质量控制蛋白质。”
如果您正在想“这算什么大发现?”的话,那么重要内容来了:
异常细胞(比如癌细胞)的生长之所以难以控制就是由于这些细胞的自我复制能力。当前对于癌症治疗的研究通常集中在摧毁这些异常细胞DNA的方法上。但是,由于这些方法的性质,健康细胞的DNA也被它们破坏了。如果科学家们研制出一种能够简单地关闭细胞复制机制的方法,那么就为癌症治疗的研究打开了一扇大门。
为了将这一发现应用到个人的癌症治疗中,科学家们不仅需要了解Cdc6,而且还包括大量组成DNA的不同部分。在Speck的实验室里,科学家们不仅能够通过电子显微镜查看这些结构,而且还利用这些图像,创建和3D打印出大型的3D模型以作研究之用。这些实实在在的3D模型能够让科学家们更加深刻地理解这些蛋白质的能力。该研究的合作者、石溪大学的生物学家Huilin Li介绍了他们如何在研究过程中使用这些辅助的3D打印模型:
“DNA解旋机制的成因是复杂、奇妙和令人惊奇的。这些3D打印模型,使我们能够在分子水平理解解旋酶如何包围并解开DNA,从而有助于我们了解生命中最根本的过程以及如何处理可能出现的问题。”
通过3D打印模型研究人员发现,如果他们不让Cdc6蛋白加入这一“机器”,这台“机器”机会堵塞,这意味着DNA复制过程就会停滞下来。3D打印可以快速将通过电子显微镜获得的3D图像数据制作成为物理模型的能力意味着,研究人员可以随时得到自己需要的模型,并且不需要很大的代价或者很长时间的等待就能迅速作出调整。
来源:天公社
为你推荐

免疫药新锐小路生物获数千万美元天使投资,刘勇军领衔开发第三代疗法
本轮融资由元生创投、齐济投资共同领投,元禾控股、高瓴、苏创投、博荃资本、北京生命科学园、合肥产投等多家知名机构跟投
2025-06-17 15:49

Precisio Biotix获资助开发细菌性阴道病(BV)新型工程裂解酶疗法
今日(6月17日),美国生物技术公司Precisio Biotix Therapeutics, Inc (简称Precisio,靶抗生物)今日宣布获得盖茨基金会的资助,用于研发针对细菌性阴道病(BV)相关致病...
2025-06-17 12:50

诺和诺德与阿里健康启动战略合作,助力慢病管理数字化升级
2025年6月16日,诺和诺德与阿里健康宣布达成战略合作。在国家持续推进“体重管理年”行动的背景下,双方将依托诺和诺德百余年深耕慢病领域的专业经验和创新治疗方案,以及阿里健...
2025-06-16 14:58

治疗阿尔茨海默病国产新药断货与思考
近日,许多患者家属反映买不到治疗阿尔茨海病的新药甘露特钠胶囊,经过了解,也证实该药在许多医院和药店确实“断货”,作为中国治疗阿尔茨海默病处方量最大的药物之一,也是目...
文/上海市精神卫生中心肖世富 广州医科大学附属第二医院刘军 北京和睦家医院李慧英 2025-06-16 11:35

连续第四年,2025年纠正医药购销领域和医疗服务中不正之风工作要点发布
发挥穿透式审计监督优势,加强医药行业专项审计。打通从原材料采购、药品耗材生产、招标采购的监管通路,将监管重点向生产端覆盖。探索建立药品生产加工到流通使用全过程可追溯...
2025-06-13 22:55

国家卫健委:人间传染的高致病性病原微生物实验活动审批管理办法
本办法适用于三级、 四级实验室从事《人间传染的病原微生物目录》 规定的应当在三级、 四级实验室开展的人间传染的高致病性病原微生物或者疑似高致病性病原微生物实验活动的审批。
2025-06-13 22:34

半年融资超2亿元,美创医疗攻克“卡脖子”技术
此次融资将加速美创医疗在医用植入级ePTFE材料产线建设、创新产品研发及商业化推广上的布局,助推中国高端医疗器械真正实现进口替代。
2025-06-13 13:22

拟再易主,派林生物或变为央企控股企业
日前,派林生物发布公告称,中国生物技与派林生物控股股东共青城胜帮英豪投资合伙企业(简称“胜帮英豪”)签署收购框架协议,拟受让后者持有的21 03%股份。若本次交易顺利推进...
2025-06-13 12:43

依视路®星趣控®亮相Vision China 2025,重磅发布依视路®星趣控®2.0镜片
在2025年视觉健康创新发展国际会议(Vision China)期间,儿童青少年近视管理品牌依视路®星趣控®重磅发布全“星”一代儿童青少年解决方案——依视路®星趣控®2 0镜片
2025-06-13 11:28

景嘉航完成数千万元天使轮融资,专注新型靶向放射性药物开发
近日,杭州景嘉航生物医药科技有限公司(AB-RayBio Therapeutics,简称“景嘉航”)完成数千万元人民币的天使轮融资,由杭实资管领投,正
2025-06-13 10:53

CDE:已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如何申请组合包装?
已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如申请组合包装,应通过什么途径提出申请,申报资料有什么要求?
2025-06-12 21:44

赛诺菲加速尼塞韦单抗全球发货,提前数月助力医务工作者应对今年RSV流行季
赛诺菲将于2025年第三季度初启动尼塞韦单抗的全球发货工作,以确保在2025-2026年呼吸道合胞病毒流行季来临前,实现广泛供应。
2025-06-12 17:31

CDE发布《先进治疗药品的范围、归类和释义(征求意见稿)》
本文件所称先进治疗药品,是指符合药品相关管理规定,按照药品的路径进行研制、生产、经营、 使用和监管,且经体外操作生产并在人体内发挥预期功能的细胞治疗药品、基因治疗药...
2025-06-11 22:06

安图生物注销了一控股子公司
近日,安图生物发布公告称,公司控股子公司安图莫比已完成注销手续,该公司是安图生物与Mobidiag Oy(以下简称Mobidiag)在6年前成立的合资企业,伴随着注销,如今正式落幕。
2025-06-11 15:25

因美纳发布2024年度企业社会责任报告,持续释放基因组学的力量
报告重点阐述了因美纳在推动精准医疗更加可及、赋能公众与社群、在业务中践行可持续发展、尽责运营和秉持诚信领导原则等方面的持续努力。
2025-06-11 14:21

破解传统疗法局限,华东医药脂溢性皮炎外用制剂国内III期临床获批
由中美华东申报的一项评价0 3%罗氟司特泡沫(ZORYVE®)在脂溢性皮炎患者中有效性和安全性的多中心、随机、双盲、赋形剂平行对照的III期临床试验申请获得批准。
2025-06-11 09:57