颠覆认知！动态超螺旋环可以使DNA调整其功能

提到DNA，人们就会想象出一个类似于字符串的双螺旋结构。在现实中，细胞中的DNA双螺旋其实是超螺旋结构，它们会被约束成环状。众所周知，这种超螺旋环影响着DNA活动，但人们却不清楚如何这背后的机制。

贝勒医学院的研究人员在《自然·通讯》杂志上发表的研究表明，超螺旋环可以沿着DNA主干传递机械应力。这种压力可以促进双螺旋链在特定的部位分离，暴露出DNA碱基，有助于修复、复制、转录等功能。

DNA以一种稳定和受保护的形式储存细胞的遗传信息，细胞可以随时进行活动。生物体通过将DNA储存在超螺旋环中来实现这一看似矛盾的目标。研究调查了超螺旋环是如何调节DNA活性的。

在制作超螺旋DNA时，科学家选取了一个短的、线性的DNA双螺旋，并将其以正螺旋或负螺旋的方向扭转多次，然后他们将两端连接在一起形成一个环。

研究人员说：“我们发现，超螺旋、成环的DNA会突然弹出尖锐的边缘，在双螺旋中产生一个断口，这些开口会暴露特定DNA代码，使得寻找特定序列的蛋白质可以与DNA相互作用，从而修复它或复制它。”

该研究将DNA从一个被动的生物分子重新定义为一个主动的生物分子。

目前人们还认为特定蛋白质会与DNA相互作用，分离出需要复制的双螺旋片段，或转录成RNA以产生蛋白质，该研究的发现提出了一个关于DNA活动如何被调节的新观点。

研究人员还表示，这些研究结果可能应用到纳米技术中，如基因治疗。

该研究论文题为"Supercoiling and looping promote DNA base accessibility and coordination among distant sites"，已发表在《自然·通讯》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：https://www.eurekalert.org/news-releases/929548