[科普中国]-科学家抓拍到遗传密码读取过程的高清图像

新华社北京１月１９日电 英国科学家宣布，他们以前所未有的清晰度抓拍到了生物ＤＮＡ代码读取过程的图像，揭示了该过程在分子水平上的运作细节，有助于设计新的抗癌药物。

英国癌症研究所的科学家在新一期《自然》杂志上发表报告说，他们利用冷冻电镜技术，拍摄到了ＲＮＡ聚合酶ＩＩＩ从ＤＮＡ链上读取代码的图像，分辨率精细到４埃以下（１埃等于１０的负１０次方米）。

存储在ＤＮＡ中的遗传代码是生命的蓝图。ＲＮＡ聚合酶起到“抄写员”的作用，从ＤＮＡ链上读取代码，抄录成ＲＮＡ版本，用于合成蛋白质或其他功能。这套流程称为转录，它是生物的核心机制之一，但有时会被癌细胞劫持，促进肿瘤生长。

真核生物细胞核里有三种ＲＮＡ聚合酶，其中ＲＮＡ聚合酶ＩＩＩ负责生产转运ＲＮＡ，后者在蛋白质合成时负责携带和转运氨基酸，癌细胞需要大量的转运ＲＮＡ来实现增殖。

冷冻电镜技术开创者曾摘得２０１７年诺贝尔化学奖，这种技术结合电子显微镜、超低温冷冻和计算机图像处理手段，可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人员将样本在零下１８０摄氏度下冷冻，拍摄了约１００万张独立的快照，组合起来后，清晰地看到ＲＮＡ聚合酶ＩＩＩ与ＤＮＡ结合，拆开ＤＮＡ双链，准备进行代码转录的情景。

这些图像首次揭示了ＲＮＡ聚合酶ＩＩＩ这台分子机器的各个部件怎样相互作用和通信，使人们可以详细了解转录初始阶段的关键步骤，寻找操纵该过程的办法，开发全新的抗癌药物。

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