朱聽(tīng)課題組與劉磊課題組合作研究

揭示合成鏡像遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)

　　清華新聞網(wǎng)5月18日電  5月16日，清華大學(xué)生命學(xué)院朱聽(tīng)課題組與化學(xué)系劉磊課題組合作在《自然·化學(xué)》（Nature Chemistry）雜志在線(xiàn)發(fā)表了題為“合成鏡像生物分子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄”（A synthetic molecular system capable of mirror-image genetic replication and transcription）的論文。該論文首次通過(guò)化學(xué)合成鏡像聚合酶實(shí)現(xiàn)了中心法則中DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄這兩個(gè)關(guān)鍵步驟。Nature在線(xiàn)新聞同步報(bào)道并評(píng)述了該研究。

合成鏡像遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)示意圖。

　　地球上已知所有生物都具有“手性均一”的特征，即構(gòu)成生命的蛋白質(zhì)幾乎均由L型氨基酸組成，而DNA和RNA均由D型核糖組成；迄今為止還沒(méi)有證據(jù)表明反手性生命系統(tǒng)在進(jìn)化中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)。

　　朱聽(tīng)課題組致力于合成生物學(xué)、基因組學(xué)研究。朱聽(tīng)課題組與化學(xué)系劉磊課題組合作，用化學(xué)合成方法構(gòu)建了基于鏡像ASFV pol X聚合酶的遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)。該研究結(jié)果表明鏡像DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄同樣遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，并具有良好的手性特異性。由該鏡像分子系統(tǒng)聚合得到的鏡像DNA核酶實(shí)現(xiàn)了與天然DNA核酶相同的自剪切功能。該研究有望被用來(lái)聚合實(shí)用反手性核酸大分子，同時(shí)也向?qū)崿F(xiàn)構(gòu)建鏡像生命系統(tǒng)邁出了重要的一步。

　　本文第一作者為生命學(xué)院2013級(jí)碩士研究生王子謀和化學(xué)系博士后徐維亮，通訊作者為生命學(xué)院朱聽(tīng)教授和化學(xué)系劉磊教授。

　　本課題得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、清華大學(xué)自主科研計(jì)劃、清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心、感染性疾病診治協(xié)同創(chuàng)新中心的經(jīng)費(fèi)支持。

　　論文鏈接：http://www.nature.com/nchem/journal/vaop/ncurrent/full/nchem.2517.html

供稿：生命學(xué)院    編輯：華山 常松