DNA是地球上生命最基本的組成部分。生物體運(yùn)作、生長(zhǎng)和繁殖所需的所有遺傳信息都存儲(chǔ)在其 DNA 中。明斯特大學(xué)的生物化學(xué)家開發(fā)了一種利用光控制 DNA 生物功能的新策略。這一突破使研究人員能夠提高他們對(duì)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的不同過程的理解和控制。

該團(tuán)隊(duì)由明斯特大學(xué)生物化學(xué)研究所的 Andrea Rentmeister 教授領(lǐng)導(dǎo)。該團(tuán)隊(duì)使用一種稱為酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)的東西來理解和跟蹤 DNA 的功能。通過使用不同的酶對(duì)連續(xù)的反應(yīng)步驟進(jìn)行排序，該團(tuán)隊(duì)可以轉(zhuǎn)移所謂的“光籠”基團(tuán)，這些基團(tuán)可以通過用光照射來去除。

這項(xiàng)工作允許研究人員轉(zhuǎn)移大的殘留物或修飾物，包括光籠組。該團(tuán)隊(duì)利用蛋白質(zhì)工程在級(jí)聯(lián)中設(shè)計(jì)了一種酶，從而可以使用光打開和關(guān)閉 DNA 功能。利用蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)使該團(tuán)隊(duì)能夠擴(kuò)展酶的底物譜。在這種情況下，這種酶稱為甲硫氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶 (MAT)。該團(tuán)隊(duì)檢查了兩種 MAT，進(jìn)行的修改代表了開發(fā)具有擴(kuò)展底物譜的其他 MAT 的起點(diǎn)。

Rentmeister 說 MAT 與其他酶的組合具有未來細(xì)胞應(yīng)用的潛力。科學(xué)家們還指出，這項(xiàng)研究是為表觀遺傳研究中使用的其他酶實(shí)施原位生成的非天然物質(zhì)的重要一步。過去的研究能夠表明，對(duì)甲基等物質(zhì)進(jìn)行輕微修飾的小殘基可以非常有選擇性地轉(zhuǎn)移到 DNA、RNA 或蛋白質(zhì)上。這項(xiàng)新研究是對(duì)過去研究的重大擴(kuò)展。