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施一公的新发现距离诺贝尔奖有多近?

发布时间:2020年2月24日

2015年8月,中国科学家施一公团队通过单颗粒冷冻电子显微镜方法,解析了酵母细胞“剪接体”近原子水平分辨率的三维结构。“单颗粒冷冻电子显微镜”、“剪接体”、“近原子水平分辨率”……一大拨专业名词正在接近,不明觉厉。专家们说了,这可是结构生物学上公认的难题之一,是“诺奖级别”的发现。来,我们一起解析这个最新发现,看看它跟诺贝尔到底有多近。
  
剪接体:中心法则的最后谜底
  我们知道,DNA(脱氧核糖核酸)是生物的遗传物质。但是,它究竟如何传递遗传物质,我们需要通过了解它的结构和传递过程才能知道。
  DNA的双螺旋结构学说指明了DNA的结构。DNA分子如同两条拧在一起的“链条”。在全身上下每一个细胞里,都有这样一模一样的两条链,搭载了生物体几乎全部的遗传物质。不过,像这样如此缠绵在一起的两条链是没办法传递遗传信息的。
  英国科学家克里克在1958年时提出了“中心法则”,描述了DNA传递遗传物质的过程——DNA的两条链解开成为单独的两条链,随后,单链DNA会吸引一些跟它们匹配的小分子(核糖核酸),并且把小分子串成一条新的链。最后新链条解开,经过复杂的过程,开始寻找新的小分子(核苷酸)合成蛋白质的征程。
  如果说DNA传递遗传信息是一部电影的话,“中心法则”就是故事的主线。如何解开DNA的两根链条、如何吸引其他小分子并且形成新链条、新链条又是如何合成蛋白质,都将是围绕悬念展开的电影章节。
  具体地说,“中心法则”将遗传过程分为三步。第一步是转录,DNA中的遗传信息要通过RNA聚合酶的作用转变成“前信使RNA”。第二步是剪接,“前信使RNA”通过剪接体去掉一些结构后,变成成熟的信使RNA。第三步,翻译,通过碱基配对等过程,成熟的信使RNA通过核糖体合成蛋白质,行使生命的各种功能。
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