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DNA的功能是存储生物体发展功能和繁殖所需的所有遗传信息

DNA是地球生命的基础。DNA的功能是存储生物体发展,功能和繁殖所需的所有遗传信息。它本质上是在每个细胞中发现的生物学指导手册。明斯特大学的生物化学家现在已经开发出一种策略,可以借助光来控制DNA的生物学功能。这使研究人员可以更好地理解和控制细胞中发生的过程,例如表观遗传学,关键的化学变化和DNA的调控手段。该结果已发表在Angewandte Chemie杂志上。

细胞的功能取决于酶。酶是进行化学反应的蛋白质在牢房里 它们有助于合成代谢产物,复制DNA分子,为细胞活动转换能量,从表观遗传学角度改变DNA并分解某些分子。明斯特大学生物化学研究所的安德里亚·伦特梅斯特(Andrea Rentmeister)教授领导的一组研究人员使用了所谓的酶促级联反应来更好地理解和跟踪这些功能。涉及不同酶的连续反应步骤的这种顺序使得将所谓的光笼基团(可以通过光照射除去的化学基团)转移到DNA成为可能。以前,研究表明,只有很小的残基(小的修饰,例如甲基)可以选择性地转移到DNA,RNA(核糖核酸)或蛋白质上。

研究的主要作者之一,博士NilsKlöcker解释说:“由于我们的工作,现在可以转移更大的残基或修饰,例如刚才提到的光笼基团。” 生物化学研究所的学生。与同样在生物化学研究所工作的结构生物学家DanielKümmel教授合作,也有可能在分子水平上解释活性改变的基础。

明斯特大学的研究人员使用所谓的蛋白质工程技术(一种获得2018年诺贝尔奖的方法)设计了一种酶在级联中,可以通过光打开和关闭DNA功能。借助蛋白质设计,可以扩展酶的底物谱,在这种情况下,是蛋氨酸腺苷基转移酶(MATs)。研究人员在工作中检查了两个MAT。进行的修改为开发具有扩展底物谱的其他MAT提供了起点。Andrea Rentmeister说:“将这些MAT与其他酶结合在一起,有可能在未来的细胞中应用。这是在表观遗传学研究中实现其他酶原位产生的非天然物质的重要一步。”

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