通过深入分析脱氧核糖核酸(DNA) 的各种成分如何组合在一起，两组科学家揭示了DNA 是如何组织和保存遗传信息的。
新研究揭示了DNA 组织的意外变化。
为了打开和关闭DNA 基因，细胞内的酶必须与核小体（帮助细胞组织DNA 的含蛋白质复合物）相互作用。
这些酶中包括Dot1L，其突变与儿童白血病有关。
为了帮助招募Dot1L，一个名为泛素的小蛋白质标签必须首先附着在核小体上。
然而，Dot1L 酶如何物理附着在核小体或泛素标签上一直是个谜。现在，在第一项研究中，美国约翰·霍普金斯大学医学院生物物理学和生物物理化学教授辛西娅·沃尔伯格（Cynthia Wolberger）和他实验室的博士后埃文·沃登（Evan Worden）终于解开了这个谜团。
研究人员使用一种称为冷冻电子显微镜(cryo-EM) 的成像工具来冷冻核小体和Dot1L 中的分子，以研究两者如何相互作用。
在最近发表在《细胞》 杂志上的一项新研究中，他们发现了一个意想不到的结果：Dot1L 改变了核小体的形状，使其与Dot1L 酶结合得更紧密。
使用冷冻电镜拍摄的高分辨率图像揭示了核小体中心发生的重大的、前所未见的变化。当Dot1L连接时，从核小体中心延伸的尾部结构向上摆动，将酶固定在核小体表面，并引起核小体结构的一系列其他变化。
研究人员表示，这一观察结果可能会改变我们对遗传疾病的看法，因为核小体结构的变化会影响细胞获取DNA 的方式。沃登表示：这是一个新的切入点，甚至可能会带来意想不到的新发现。
了解核小体如何改变形状以与Dot1L 紧密结合可以帮助科学家找到针对这种连接的新疗法，尤其是针对儿童白血病。
在另一项研究中，科学家们观察了在人体中发生数万亿次的过程：微小的分子机器将细胞内的一个DNA 分子复制成两个，准确地说是60 亿个副本，没有错误。 DNA 片段的复制。
这种精度令人难以置信，尤其是在如此微观的层面上。美国国家基础生物医学研究所所长詹姆斯·伯杰表示。
科学家使用“复制体”一词来指代复制DNA 的分子机器。复制体由一系列蛋白质和酶组成，它们结合起来形成DNA 复制机器。
伯杰说：“我们已经知道复制器的各个组件如何工作，但我们还不知道它们如何协同工作。”
研究人员指出，复制基因就像一个自我维持的复制基因，能够将一个DNA片段复制成两个。
驱动这个复制机器的引擎是解旋酶。解旋酶解开DNA 双链的配对和螺旋结构，使复制子能够访问和复制存储在遗传密码中的分子信息。
与许多汽车发动机一样，解旋酶由六个气缸或环驱动，这些气缸或环缠绕DNA 并沿着其线程移动。
Berger 的团队利用细菌发现了DnaC 酶如何将解旋酶环与DNA 结合。
在最近发表在《分子细胞》 杂志上的一篇报告中，科学家发现DnaC 使用其六臂结构之一与解旋酶结合，松开解旋酶环并将其打开，然后再附着到DNA 链上。至此，DnaC已经完成了它的使命。
如今，Berger 的实验室继续研究DnaC 如何逃离复制复合体、解旋酶马达如何锁定复制复合体以及解旋酶如何沿着DNA 移动。
他们的结果将为确定抗菌疗法的解旋酶靶标奠定基础，从而深入了解解旋酶错误突变引起的遗传性疾病。
