北京
细胞分裂前，缠绕得密密麻麻的DNA必须解开，把全套基因组一字不差地拷贝出来。这个精密过程容错率极低，而它的第一步——两条链最初在哪里分开、解旋机器如何重组——过去很难在活细胞里直接看清。
MRC医学科学实验室（LMS）与德国美因茨分子生物学研究所（IMB）等团队在《自然·通讯》上给出了答案。他们利用合成生物学、全基因组DNA图谱和蛋白质分析，在活酵母细胞中追踪了DNA复制的起始瞬间，结果指向一个精确的位置和一套精巧的门控机制。
复制开始时，细胞激活一种叫MCM2-7的六亚基蛋白复合物，它像一对环扣套在DNA的复制起点上。两个MCM2-7环随后分开，形成两个复制叉。研究组发现，DNA最先在两个环彼此接触的界面附近打开——正是这段紧凑的DNA区域此前招募过启动复制所需的其他蛋白。这种空间上的重叠暗示细胞在很小的基因组范围内就把多个步骤协调好了。
更关键的是一道“分子门”。当DNA被拉开时，其中一条链并不糊里糊涂地脱落；研究者在解旋酶复合体上识别出一个特定的门控结构，它在复制的起始阶段负责释放一条单链，让复制机器顺利就位。牵头研究的Christopher Weekes博士和资深作者Christian Speck、Maximilian Reuter等人将这一发现描述为“看清了解旋酶这架分子拉链是如何重组为活性形态的”。
“DNA复制是每次细胞分裂的根基，可我们一直不清楚它在活细胞里是怎样开始的。我们想找到DNA首先打开的地方，也想弄明白把双链撕开的解旋酶机器怎样完成重组。”IMB团队负责人Maximilian Reuter说，“定位了这些初始步骤，我们现在能更清晰地解释细胞如何确保DNA在正确的地点、正确的时间启动复制。”
该工作不仅揭示了复制启动的精确定位，还为理解复制差错如何破坏基因组稳定性提供了新线索。因为错误的起点可能导致全盘皆乱，这道分子门和环界面的精确开合，可能就是细胞维持自身“代码”不走样的第一道防线。
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