了解細胞如何複製其遺傳物質,也就是DNA,對於理解生命本身至關重要。這項知識有助於我們了解疾病並開發新的治療方法。科學家們一直在努力揭示DNA複製所涉及的複雜過程,這對於細胞分裂和遺傳信息的傳遞至關重要。
中國科學院生物物理研究所的研究人員在《結構生物學領域當前觀點》雜誌上發表了一篇最新綜述,深入研究了在真核細胞DNA複製過程中確保遺傳和表觀遺傳信息準確複製的分子機制。該研究側重於細胞如何在保持其原始表觀遺傳圖譜的同時,確保基因組的完整性。
DNA複製會暫時破壞染色質的結構,染色質是DNA和蛋白質的複合物,它將遺傳物質包裝在細胞核內。複製偶聯(RC)核小體組裝過程是這一過程的核心。這需要精確協調新合成和再循環的組蛋白,組蛋白是DNA纏繞的蛋白質。
組蛋白伴侶,即引導組蛋白的特殊蛋白質,在此過程中起著關鍵作用。RC核小體的組裝通過兩條途徑發生:一條使用新創建的組蛋白,由染色質組裝因子1(CAF-1)複合物促進,另一條使用再循環的組蛋白,涉及FACT複合物。研究人員總結了RC核小體組裝的結構生物學最新進展,重點介紹了CAF-1複合物如何組裝新的組蛋白H3-H4四聚體,以及FACT複合物如何再循環親本組蛋白六聚體。
這些結構研究提供了關於表觀遺傳信息如何遺傳的見解。此外,它們為開發靶向染色質組裝過程的抗癌藥物提供了新途徑。研究人員還探討了組蛋白伴侶如何與複製機制相互作用,從而擴大了分子伴侶的作用,包括它們在DNA複製體(參與DNA複製的蛋白質複合物)中的功能。
該綜述強調了理解DNA複製和染色質組裝之間耦合關係的重要性。這項知識對於開發治療癌症等疾病的新療法具有重要價值。通過理解這些複雜的過程,科學家們可以開發出干擾細胞異常複製的靶向療法。