理解细胞如何复制其遗传物质,即DNA,对于理解生命本身至关重要。这项知识有助于我们理解疾病并开发新的治疗方法。科学家们一直在努力揭示DNA复制所涉及的复杂过程,这对于细胞分裂和遗传信息的传递至关重要。
中国科学院生物物理研究所的研究人员在《结构生物学领域当前观点》杂志上发表了一篇最新综述,深入研究了在真核细胞DNA复制过程中确保遗传和表观遗传信息准确复制的分子机制。该研究侧重于细胞如何在保持其原始表观遗传图谱的同时,确保基因组的完整性。
DNA复制会暂时破坏染色质的结构,染色质是DNA和蛋白质的复合物,它将遗传物质包装在细胞核内。复制偶联(RC)核小体组装过程是这一过程的核心。这需要精确协调新合成和再循环的组蛋白,组蛋白是DNA缠绕的蛋白质。
组蛋白伴侣,即引导组蛋白的特殊蛋白质,在此过程中起着关键作用。RC核小体的组装通过两条途径发生:一条使用新创建的组蛋白,由染色质组装因子1(CAF-1)复合物促进,另一条使用再循环的组蛋白,涉及FACT复合物。研究人员总结了RC核小体组装的结构生物学最新进展,重点介绍了CAF-1复合物如何组装新的组蛋白H3-H4四聚体,以及FACT复合物如何再循环亲本组蛋白六聚体。
这些结构研究提供了关于表观遗传信息如何遗传的见解。此外,它们为开发靶向染色质组装过程的抗癌药物提供了新途径。研究人员还探讨了组蛋白伴侣如何与复制机制相互作用,从而扩大了分子伴侣的作用,包括它们在DNA复制体(参与DNA复制的蛋白质复合物)中的功能。
该综述强调了理解DNA复制和染色质组装之间耦合关系的重要性。这项知识对于开发治疗癌症等疾病的新疗法具有重要价值。通过理解这些复杂的 processes,科学家们可以开发出干扰细胞异常复制的靶向疗法。