Studie enthüllt Enzym, das sich wie ein „Quanten-Inchworm“verhält

Studie enthüllt Enzym, das sich wie ein „Quanten-Inchworm“verhält
Studie enthüllt Enzym, das sich wie ein „Quanten-Inchworm“verhält
Anonim

Es ist wenig über die Aktionen der winzigen, entscheidend wichtigen Maschinen bekannt, die die DNA erh alten, den chemischen Code, der in allen lebenden Zellen aufgewickelt ist. Jetzt haben Forscher der UC Davis unter die Haube einer solchen Maschine geblickt, um neue Details über die Funktionsweise dieser wichtigen Haushälterinnen zu enthüllen.

RecBC ist ein Enzym, das im E. coli-Bakterium wirkt. Diese ein Milliardstel Meter große Nanomaschine ist ein molekularer Motor. Es bewegt sich entlang der DNA und trennt die beiden Seiten der leiterförmigen DNA, damit ihre Sprossen repariert, ihr Code gelesen oder sie mit einem anderen DNA-Partner gepaart werden können.

Die meisten DNA-Forscher erwarteten, dass sich RecBC entlang einer bis fünf Sprossen oder Nukleotiden gleichzeitig bewegen würde – eine respektable Schrittweite für Enzyme. Aber in der Donnerstagausgabe der Zeitschrift Nature berichten die Mikrobiologen Stephen Kowalczykowski und Piero Bianco, dass RecBC den längsten Fortschritt gemacht hat, den es je gab. Es ist ein enzymatischer Paul Bunyan, der bei jedem Fortschritt 23 Sprossen voranschreitet.

Diese Art von Training verbrennt viel Kraftstoff, und die neue Erkenntnis wird Forscher dazu zwingen, anders darüber nachzudenken, wie solche Enzyme zelluläre Energiequellen nutzen.

Die Forscher fanden auch heraus, dass RecBC einen einzigartigen Gang hat. Sein vorderes Ende vervollständigt seinen 23-Sprossen-Vorschub, verankert sich an der DNA und zieht dann sein hinteres Ende nach vorne, wodurch die dahinter liegende DNA pflugartig getrennt wird. Aufgrund dieses neuartigen Mechanismus tauften die Forscher RecBC den „Quanten-Inchworm“.

"Insgesamt wird das Verständnis dieses Proteins unser Verständnis davon erweitern, wie man Chromosomen erhält und genetische Defekte korrigiert", sagte Kowalczykowski.In kleinerem Maßstab könnten die neuen Erkenntnisse buchstäblich Ingenieuren helfen, die versuchen, Nanomaschinen für Aufgaben wie die Lieferung neuer Gene an DNA oder Medikamente an bestimmte genetische Ziele in Krebszellen zu bauen, sagte er.

Die Forschung wurde durch ein Stipendium der National Institutes of He alth unterstützt.

Beliebtes Thema