生物技术研究最新化学工具

　　生物通报道：来自立陶宛生物技术研究院（Institute of Biotechnology in Vilnius, Lithuania）与德国亚琛有机化学研究院 （Institute of Organic Chemistry）的HHMI研究人员发明了一种能修改DNA分子序列的新方法，这种方法能帮助科学家们解释DNA生化特性改变的影响，还对于DNA诊断以及纳米生物技术有深远意义。 这已发表在11月27日Nature Chemical Biology杂志的研究结果是由Saulius Klimasauskas主持完成，他利用一组蛋白酶给DNA加上了不同的化学基团，获得了不同特性的DNA分子。 这组神奇的蛋白酶就是DNA甲基转移酶（DNA methyltransferases，Dnmt），DNA甲基化是一种表观遗传修饰，它是由DNA甲基转移酶催化S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为5-甲基胞嘧啶（mC）的一种反应。一般说来，DNA的甲基化会抑制基因的表达，并且对维持染色体的结构、X染色体的失活、基因印记和肿瘤的发生发展都起重要的作用。DNA甲基转移酶的作用需要从一种称为S-腺苷-I-蛋氨酸(S-Adenosyl-L-methionine ，简称为SAM，AdoMet或SAM-e)的分子上获得甲基，利用这一特点，研究人员可以将获得的甲基基团放置到特定的位置改造DNA分子。 Klimasauskas与他的同事就是这样首先模拟了AdoMet结构合成了AdoMet分子，但是改造了其甲基基团，这一改造过程主要将甲基换成了更长的碳链基团。由于DNA甲基转移酶家族庞大，包含了200多种不同的序列，因此这一方法非常适合用于DNA分子的修饰。然而在之前的研究中发现可能是由于S-腺苷-I-蛋氨酸的甲基基团降低了复合物的化学活性，因此这种改造并不是非常成功。为解决这一问题，Klimasauskas依靠自己坚实的有机化学背景，利用了一种复合碳粘合剂（carbon bond）稳定了转移过程，完善了DNA这一改造方法。 这一方法具有强大的应用前景，可以对DNA诊断或者现时热门的纳米生物技术提供一个有力的工具，下一步研究人员计划用更多的新改造的S-腺苷-I-蛋氨酸分子进行更多的验证。（生物通记者：张迪）