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
资讯 80亿美元,全球两家核药公司合并
美东时间8月3日,Curium Pharma宣布与Lantheus Holdings, Inc 达成最终合并协议。Curium将以每股102 5美元现金收购Lantheus全部流通股,基础对价70亿美元,若2030年前达成...
2026-08-05 13:51
资讯 章科:坚持为人民出政绩 推动医疗保障事业高质量发展
医疗保障制度依法保障每一位参保群众的医保权益,有力提高全社会医疗服务的可及性,有助于增进民生福祉、缩小贫富差距,促进社会公平和共同富裕。
2026-08-05 10:48
资讯 康宁杰瑞与PathosAI达成22亿美元ADC授权协议,1.25亿美元首付款
8月4日,康宁杰瑞生物制药宣布其全资子公司江苏康宁杰瑞生物制药有限公司与美国临床阶段生物技术公司Pathos AI就TROP2 HER3双特异性抗体偶联药物JSKN016达成独家授权许可协议。
2026-08-04 22:14
资讯 剂泰科技与恒瑞医药达成AI制剂合作
8月3日,剂泰科技发布自愿公告,宣布自主研发的AiTEM人工智能制剂创新平台将在恒瑞医药进行本地化部署,加速药物制剂配方开发效率。
2026-08-04 13:01
资讯 东阳光药甘精胰岛素首批115.2万支发货美国
近日,东阳光药发布公告,首批甘精胰岛素注射液(商品名:Langlara)已于7月27日自湖北宜都生产基地分批启运美国,预计8月中下旬完成全部发货。首批计划发货115 2万支。
2026-08-04 11:37
资讯 维利信LBL-024用于转移性结直肠癌获批IND
8月3日,维立志博发布公告,公司自主研发的PD-L1 4-1BB双特异性抗体维利信(LBL-024)联合用药治疗转移性结直肠癌(mCRC)的开放、多中心Ib II期临床试验申请已获得国家药品监...
2026-08-04 10:22
资讯 药明康德半年业绩超预期,大幅上调全年业绩指引
预计2026年公司整体收入由人民币513-530亿元上调至人民币585-605亿元,上调幅度约14%,持续经营业务收入同比增速由18%-22%上调至35%-39%。药明康德计划向全体股东每10股派发现金红利5 1元(含税)。
2026-08-03 20:46
资讯 国家医保局召开全国深化医保基金管理突出问题专项整治工作中期推进会
7月31日,国家医保局会同最高人民法院、最高人民检察院、公安部、财政部、国家卫生健康委、税务总局、市场监管总局、国家中医药局、国家药监局,10部门联合召开全国深化医保基金...
2026-08-03 10:40
资讯 第12批国采,哪家企业中选品种最多?
本次集采65个品种全部采购成功,全国共4 5万家医药机构报量,327家企业的521个产品获得拟中选资格,覆盖抗感染、抗肿瘤、抗血栓、降血糖、降血压、降血脂、风湿免疫、消炎镇痛...
2026-08-02 19:58
资讯 雷海潮:推动健康中国建设取得决定性进展
健康中国建设是一项系统工程,涉及面广,必须充分发挥党总揽全局、协调各方的领导核心作用。
文/雷海潮 国家卫生健康委员会党组书记、主任 2026-08-01 22:28
资讯 华恒生物实控人被批准逮捕
8月1日,华恒生物发布《关于重大事项进展的公告》,公司于2026年7月31日收到公司实际控制人郭恒华家属通知,郭恒华因涉嫌非法吸收公众存款罪被检察机关批准逮捕。
2026-08-01 17:47
资讯 国务院常务会议:研究健康优先发展战略实施有关工作
要牢固树立健康优先导向,深化医药卫生体制改革,健全公共卫生、医疗服务和医疗保障体系,推动医药科技创新,加快形成有利于健康的生产生活方式。
2026-08-01 10:25
资讯 总计最高4.235亿欧元付款,英派药业与Pharmanovia达成授权合作
7月30日,南京英派药业公告称,公司已与Pharmanovia订立独家合作,授予其在66个国家制造、开发及商业化塞纳帕利的独家权利。公司有望获总计最高达4 235亿欧元付款,包括首付款...
2026-07-31 16:12








