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施一公破解结构生物学最大难题之一

21日,《科学》杂志同时在线发表了清华大学生命科学学院施一公教授研究组的两篇论文。研究组不仅获得了分辨率高达3.6埃米的剪接体三维结构,并阐述了剪接体的基本工作机理,破解了结构生物学最大难题之一。

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据介绍,剪接体由RNA(核糖核酸)和蛋白分子组成,是真核生物基因表达过程中的关键物质之一。此研究最终获得了高分辨率的剪接体三维结构并阐述了其基本工作机理,这是自1993年RNA(核糖核酸)剪接发现以来,中国科学家率先对剪接体近原子分辨率结构进行解析,不仅初步解答了基础生命科学领域长期以来备受关注的核心问题,且对人类进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了结构基础和理论指导。


一直以来,解析剪接体三维结构被认为是分子生物学里最热门的研究之一。因为许多人类疾病都可以归咎于基因的错误剪接或针对剪接体的调控错误。在真核生物中,基因表达分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行。其中,RNA聚合酶和核糖体的结构解析曾分别获得2006年和2009年的诺贝尔化学奖。而剪接体是生命中的一种大生物“机器”,能帮助DNA转化为蛋白质。其结构解析的难度被普遍认为高于RNA聚合酶和核糖体。


施一公团队的研究成果,使人们第一次在近原子分辨率上看到了剪接体的细节——剪接体的外形轮廓十分不对称,各个蛋白相互缠绕,形成了分子量和体积巨大的复合物。


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