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  • 發布時間:2022-09-01 14:29 原文鏈接: DNA酶的簡介

      Skaggs 化學生物學院的 Gerald F. Joyce 教授領導的研究組,利用體外演化的方法將RNA 酶轉化成了DNA酶,這將有助于了解有關生命的一個最基本問題,即生命如何由RNA世界演化為今天的以DNA和蛋白質為基礎的細胞形式。

      新研究顯示RNA酶要轉化成具有同等功能的為 DNA酶,僅僅需要少數幾個關鍵變異的演化步驟。

      地球早期生命的基因信息與催化功能都是依靠RNA來完成。這項研究也揭示出這種RNA 轉變為 DNA 過程的演化路徑可能也存在于其它與核酸相似的物質中。因此,這項研究的新發現將有助于了解生命基礎結構以及其如何演化。

      許多可能是原始前RNA的分子都具有能與自身和 RNA 形成堿基配對結構的能力。新的研究則顯示,RNA酶演化改變為具相同催化功能的DNA酶(deoxyribozyme)可能是通過隨機變異和選擇而產生的。

      這項研究以體外演化方式將RNA 核酸酶轉化成相對應的脫氧核糖核酸酶。Ribozyme 首先利用與 RNA 相同序列、但不具催化活性的DNA 分子組成。在加入大量含隨機變異的DNA 分子并進行體外演化后,DNA酶獲得與最初 ribozyme 相同的酶活性。

      這種體外演化方式能提供快速將ribozyme 轉化為相對應DNA核醣酶體。該研究通過在實驗室內進行多個世代的演化獲得的信息還將可能用于治療與診斷等領域DNA聚合酶(DNApolymeraseI)最早于1955年發現,而較具有實驗價值及實用性的KlenowfragmentofE.Coli則是于70年代的初期由Dr.H.Klenow所發現,但由于此酶不耐高溫,高溫能使之變性,因此不符合使用高溫變性的聚合酶鏈式反應。現今所使用的酶(簡稱Taqpolymerase),則是于1976年從溫泉中的細菌(Thermusaquaticus)分離出來的。它的特性就在于能耐高溫,是一個很理想的酶,但它被廣泛運用則于80年代之后。PCR最初的原始雛形概念是類似基因修復復制,它是于1971年由Dr.KjellKleppe提出。他發表了第一個單純且短暫性基因復制(類似PCR前兩個周期反應)的實驗。而現今所發展出來的PCR則于1983由Dr.KaryB.Mullis發展出的,Dr.Mullis當年服務于PE公司,因此PE公司在PCR界有著特殊的地位。Dr.Mullis并于1985年與Saiki等人正式表了第一篇相關的論文。此后,PCR的運用一日千里,相關的論文發表質量可以說是令眾多其它研究方法難望其項背。隨后PCR技術在生物科研和臨床應用中得以廣泛應用,成為分子生物學研究的最重要技術。Mullis也因此獲得了1993年諾貝爾化學獎。

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