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获得高分辨率的剪接体三维结构
时间: | 2016-03-01 | 编辑: | 【 【打印】【关闭】

 

 

 

 

施一公是当代中国最著名的几位科学家之一,他不仅热心于科技体制改革讨论并参与社会活动,而且对生物研究从无懈怠,年年有重要成果问世。今年他和同事的一项成就,更是被许多媒体冠以“诺奖级”之名。

8月,《科学》杂志发表了清华大学生命科学学院施一公研究组的两篇论文,《3.6埃的酵母剪接体结构》和《前体信使RNA剪接的结构基础》。他们用冷冻电镜获得了分辨率高达3.6埃米的剪接体三维结构,并在此基础上,阐述了剪接体是如何剪接的。这论文被学界认为破解了结构生物学最大难题之一。还有评论认为,这是近30年中国在基础生命科学领域做出的最大贡献。

DNA要表达成生命活动,就离不开剪接体。剪接体由核糖核酸和蛋白分子组成,可以把已具雏形的信使RNADNA和蛋白质之间的传话人),剪掉一些片段,再加上一些片段,变成合格的信使。

一直以来,解析剪接体三维结构被认为是分子生物学里的热门研究。因为许多疾病源于基因的错误剪接或针对剪接体的调控错误。在真核生物中,基因表达由RNA聚合酶、剪接体和核糖体合力工作。其中,RNA聚合酶和核糖体的结构解析曾分别获得2006年和2009年的诺贝尔化学奖。而剪接体作为生命中的一大工具,其结构解析的难度被普遍认为高于RNA聚合酶和核糖体。

施一公团队成功的前提,是使用了裂殖酵母为实验对象,并且拥有世界最大的冷冻电镜。他们的研究成果,使人们第一次在近原子分辨率上看到了剪接体的细节——剪接体的外形轮廓十分不对称,各个蛋白相互缠绕,形成了分子量和体积巨大的复合物。这是自1993RNA(核糖核酸)剪接发现以来,科学家率先对剪接体近原子分辨率结构进行解析,对人类进一步揭示与剪接体相关疾病的机理,提供了结构基础和理论。

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