Nature子刊解析!揭秘生物体是若何无效区分RNA和DNA构成部件的？或为开辟新型抗病毒药物提供了新思绪!

2021年3月26日 讯 /100医药网BIOON/ --近日，一篇颁发在国内杂志Nature Communications上题为“The mechanism of the nucleo-sugar selection by multi-subunit RNA polymerases”的研讨申报中，来自图尔库年夜学等机构的迷信家们通过研讨解开了一个恒久困扰迷信界的谜题，即在基因表白的进程中生物体是若何无效区分RNA和DNA构成部件，这或者就为设计新型抗病毒药物摊平了路途。

一切细胞生物体都能应用两品种型的核酸（即RNA和DNA）来贮存、传达并应用其遗传信息，DNA的合成是由称之为DNA聚合酶的酶类来实现的，其能精确将遗传信息通报给一代又一代；RNA的合成则是由称之为RNA聚合酶的酶类来实现的，其必要应用遗传信息来终极发生卵白质，进而实现当代一切生物体的年夜部门构造和催化功效。然而RNA和DNA聚合酶所面对的陈旧成绩在于，DNA和RNA的构成部件很难进行区分，这些构成部门都是雷同的，除了一种名为2’OH基团的小分子，其位于RNA构成部件中，但在DNA构成部件中却没有。

DNA聚合酶能通过携带一种称之为活性位点的空腔构造来防止应用RNA的构建，该空腔干好足够联合DNA的构成部件，但却无奈包容稍年夜的RNA构成部件，是以，只有DNA构成部件能联合活性位点空腔，并与成长中的DNA聚合体相连贯。研讨者Georgi Belogurov表现，RNA聚合酶并不克不及使用雷同的战略，由于较小的DNA构成部件老是会和RNA构成部件一样，顺应统一个活性位点空腔。

RNA聚合酶活性位点空腔使DNA构成部件变形

为了懂得RNA聚合酶是若何防止使用DNA构成部件的，研讨职员应用精心设计的工程化渐变所改动的RNA聚合酶进行了简单的生化丈量，同时，他们还得到了携带DNA构成部件的RNA聚合酶的具体三维构造。通过进行生化和构造数据的综合性阐发，研讨职员发现，RNA聚合酶可能演变出活性位点空腔，从而使得DNA构成部件变形以便其不再能得当归入RNA链。研讨者Makinen说道，变形的DNA构成部件就会从RNA聚合酶中解离进去，而不是附着在成长的RNA聚合物上。

图片起源：Nature Communications (2021). DOI:10.1038/s41467-021-21005-w

人类和病毒的RNA聚合酶选择RNA构成部件的方式并分歧，这一研讨发现或者无望帮忙迷信家们开辟新型更为无效的抗病毒药物；本文研讨成果关于前期转化研讨具备十分紧张和久远的影响。研讨者Georgi Belogurov表现，诸如引发COVID-19疾病的SARS-CoV-2等RNA病毒也汇合成RNA，并将其作为感化周期的一部门；病毒会使用本身的RNA聚合酶，而这种聚合酶分歧于人类细胞中的RNA聚合酶，但其也必要选择RNA构成部件，并排挤DNA构成部件。

通过细心比拟新发现的选择性机制和其它研讨团队的结果，研讨职员总结道，病毒和人类RNA聚合酶能使用分歧的机制来排挤DNA构成部件。兴许研讨职员能设计相似于DNA构成部件的合成性分子，如许这种分子就能选择性地联合并克制病毒的RNA聚合酶，但却会被人类RNA聚合酶所排挤，是以其并不会烦扰人类细胞所需的RNAs的合成。末了研讨者表现，本文研讨成果或为设计新型潜在的选择性抗病毒药物来靶向作用病毒RNA聚合酶提供了新的思绪和愿望。（100医药网100yiyao.com）

参考材料：

【1】Makinen， J.J.， Shin， Y.， Vieras， E. et al. . Nat Commun 12， 796 (2021). doi：10.1038/s41467-021-21005-w

【2】

by University of Turku