本期Nature三篇文章 颠覆DNA复制过程

　　

生物通报道：2月2日的Nature网络版杂志分别刊登了有关DNA复制的三篇文章：

Nature 439, 557-562 (2 February 2006) | doi:10.1038/nature04329
Replication fork reactivation downstream of a blocked nascent leading strand
Ryan C. Heller and Kenneth J. Marians

Nature 439, 617-620 (2 February 2006) | doi:10.1038/nature04337
The mechanism of DNA replication primer synthesis by RNA polymerase
Nikolay Zenkin, Tatyana Naryshkina, Konstantin Kuznedelov and Konstantin Severinov

Nature 439, 621-624 (2 February 2006) | doi:10.1038/nature04317
DNA primase acts as a molecular brake in DNA replication
Jong-Bong Lee, Richard K. Hite, Samir M. Hamdan, X. Sunney Xie, Charles C. Richardson and Antoine M. van Oijen

这三篇文章都从不同的角度分析了DNA复制过程中未知的一些问题，来自威尔康奈尔医疗研究院（Weill Graduate School of Medical Sciences of Cornell University）的Kenneth J. Marians和Ryan C. Heller从大肠杆菌修复系统出发，发现细菌DNA即使是受到了严重损伤仍然还是可以得到高速修复，而且在这个过程中并不需要新的3'-OH leading strand前导链，只要在滞后链上有解旋酶DnaB六聚体，通过DnaG引物酶就能完成复制的重新启动，这和已知的DNA复制观点并不一致，到底这是已有理论的补充还是颠覆性的结论还需要进一步的鉴定。

来自哈佛大学医学院生物化学与分子药理学的Jong-Bong Lee等人则发现作为DNA复制的一个重要元素的引物酶的“molecular brake”（刹车作用），在DNA复制合成的过程中，前导链和滞后链会一快一慢的完成复制，这一现象的原理虽然有不少科学家提出假说，但是具体的机理步骤目前还不得而知，Lee等人发现引物酶（Primase）可以在滞后酶过程比较慢的时候使前导链聚合酶的进程暂缓下来。

而来自美国瓦克斯曼研究所（Waksman Institute）的Nikolay Zenkin等人的研究对象是RNA聚合酶。在DNA复制过程中需要RNA聚合酶合成引物来完成复制过程，但是为什么这个由RNA聚合酶转录合成的短片段可以作为DNA复制的引发链，引导DNA复制的原因还仍是个谜。Zenkin等人发现在M13噬菌体RNA聚合酶催化合成复制引物的时候会形成一个转录复合物，这个复合物在一般结合下游DNA双链的RNA聚合酶位置上有一段延长的RNA-DNA复合物，以便RNA 3’端与DNA聚合酶相互作用。这一发现是对DNA复制过程的重要补充。

以上这三个方面都是近期DNA复制研究的重要进展，不仅为分子生物学基础研究提供了新的思路，也说明了一个道理：越是基本的东西越需要深入的挖掘。
（生物通记者：张迪）