Nature：DNA复制过程的再认识

生物谷

2月2日的Nature网络版杂志分别刊登了有关DNA复制的三篇文章：

Nature  439,  557-562  (2  February  2006)  |  doi:10.1038/nature04329
Ryan  C.  Heller  and  Kenneth  J.  Marians. Replication  fork  reactivation  downstream  of  a  blocked  nascent  leading  strand

Nature  439,  617-620  (2  February  2006)  |  doi:10.1038/nature04337
Nikolay  Zenkin,  Tatyana  Naryshkina,  Konstantin  Kuznedelov  and  Konstantin  Severinov. The  mechanism  of  DNA  replication  primer  synthesis  by  RNA  polymerase

Nature  439,  621-624  (2  February  2006)  |  doi:10.1038/nature04317
Jong-Bong  Lee,  Richard  K.  Hite,  Samir  M.  Hamdan,  X.  Sunney  Xie,  Charles  C.  Richardson  and  Antoine  M.  van  Oijen. DNA  primase  acts  as  a  molecular  brake  in  DNA  replication

        这三篇文章都从不同的角度分析了DNA复制过程中未知的一些问题，来自威尔康奈尔医疗研究院（Weill  Graduate  School  of  Medical  Sciences  of  Cornell  University）的Kenneth  J.  Marians和Ryan  C.  Heller从大肠杆菌修复系统出发，发现细菌DNA即使是受到了严重损伤仍然还是可以得到高速修复，而且在这个过程中并不需要新的3'-OH  le`ading  strand前导链，只要在滞后链上有解旋酶DnaB六聚体，通过DnaG引物酶就能完成复制的重新启动，这和已知的DNA复制观点并不一致，到底这是已有理论的补充还是颠覆性的结论还需要进一步的鉴定。

        来自哈佛大学医学院生物化学与分子药理学的Jong-Bong  Lee等人则发现作为DNA复制的一个重要元素的引物酶的“molecular  brake”（刹车作用），在DNA复制合成的过程中，前导链和滞后链会一快一慢的完成复制，这一现象的原理虽然有不少科学家提出假说，但是具体的机理步骤目前还不得而知，Lee等人发现引物酶（Primase）可以在滞后酶过程比较慢的时候使前导链聚合酶的进程暂缓下来。

        而来自美国瓦克斯曼研究所（Waksman  Institute）的Nikolay  Zenkin等人的研究对象是RNA聚合酶。在DNA复制过程中需要RNA聚合酶合成引物来完成复制过程，但是为什么这个由RNA聚合酶转录合成的短片段可以作为DNA复制的引发链，引导DNA复制的原因还仍是个谜。Zenkin等人发现在M13噬菌体RNA聚合酶催化合成复制引物的时候会形成一个转录复合物，这个复合物在一般结合下游DNA双链的RNA聚合酶位置上有一段延长的RNA-DNA复合物，以便RNA  3’端与DNA聚合酶相互作用。这一发现是对DNA复制过程的重要补充。

        以上这三个方面都是近期DNA复制研究的重要进展，不仅为分子生物学基础研究提供了新的思路，也说明了一个道理：越是基本的东西越需要深入的挖掘。