本研究工作是中科院生物物理研究所朱平研究组、李国红研究组、许瑞明研究组长期合作获得的重要成果,得到了科技部973计划,国家自然科学基金委重大研究计划项目和重点项目以及中科院战略性先导科技专项(B类)等的资助。
30nm染色质左手双螺旋结构模型
背景:
1953年4月25日,英国剑桥大学卡文迪许实验室的沃森(James Dewey Watson,1928-)和克里克(Francis Harry Compton Crick,1916-2004)在英国Nature杂志上发表了一篇划时代的论文,向世界宣告他们发现了DNA的双螺旋结构,从而开启了现代分子生物学时代,成为20世纪最伟大的科学发现之一。他们也因为这项开创性的研究与威尔金森分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。
然而,任何有关DNA的生命活动(包括基因转录、DNA复制、修复和重组等)都是在由DNA与其所缠绕的组蛋白组装形成的染色质这个结构平台上进行的。近30来,染色质的三维结构研究一直是现代分子生物学领域面临的最大的挑战之一。
最近,中国科学院生物物理研究所的科学家经过多年的不懈努力,在国际上首次解析了30nm染色质纤维的高分辨率冷冻电镜结构,提出了一种全新的染色质纤维的左手双螺旋结构模型,在破译“生命信息”建立和调控的分子机理研究中取得了重大突破。
2014年4月25日(与DNA双螺旋结构的发现同一天),该成果在国际顶尖杂志Science上以长幅研究论文(Research Article)报道。
1、DNA右手双螺旋结构
脱氧核糖核酸(DNA)是全部具有细胞结构的生物遗传信息的载体。这个重要的的分子中储存了生物体用来构建细胞的各种组件的“蓝图”。对于DNA的研究可以追溯到19世纪。1868年,瑞士医生米歇尔(Friedrich Miescher, 1844-1895)以外科手术绷带上的脓中分离出的白细胞为材料,发现了白细胞的细胞核中存在一种能在弱酸性溶液中析出而在弱碱性溶液中溶解的白色丝状物质,他把它命名为“核素(nuclein)”。这就是后来被人们所熟知的DNA。