酿酒酵母DNA复制的精确时空控制

DNA复制是最基本的生命活动之一。DNA复制本身的错误及其过程控制的异常是细胞内基因组不稳定的主要来源,会导致细胞生长异常、衰老、癌变乃至死亡。为了保证基因组DNA能够精确且完整的复制,DNA复制受到严格的调控。在G1期,DNA复制解旋酶的核心组分Mcm2-7复合体被招募到复制起点,获得复制许可资格。进入S期后,在两个周期性蛋白激酶及多个支架蛋白的作用下,复制解旋酶的激活因子Cdc45和GINS复合体被招募至Mcm2-7,形成解旋酶全酶Cdc45-Mcm2-7-GINS (CMG)复合体。随后,众多复制相关蛋白在精准的时空控制下被招募至CMG平台并组装成复制机器,起始DNA双向复制。当相向而行的两个复制叉相遇,复制机器会从DNA链上解离下来,从而完成DNA复制。关于DNA复制过程的研究在近十年来取得了跨越式的突破。本文以酿酒酵母为例,围绕所有真核生物中都高度保守的DNA复制控制开关——CMG解旋酶,对真核生物DNA复制的最新进展进行综述。     

极端嗜热古菌——芝田硫化叶菌DNA结合蛋白Ssh12对DNA超螺旋的影响

通过SPSepharose,DNA纤维素和磷酸纤维素等柱层析 ,从极端嗜热古菌———芝田硫化叶菌 (Sulfolobusshibatae)中纯化得到分子量为 11.5ku的DNA结合蛋白Ssh12 .Ssh12约占细胞总蛋白的 4% .该蛋白既能与负超螺旋DNA也能与松弛DNA结合 .利用含单切刻环状DNA进行的切刻闭合分析表明 ,Ssh12在与DNA结合时能够固定负超螺旋 .这种能力在室温 ( 2 2℃ )下很弱 ,而在 3 7℃以上则大大增强 .Ssh12的细胞内含量和固定负超螺旋的能力提示 ,该蛋白对于芝田硫化叶菌染色体DNA的组织以及热稳定性起着重要作用 .     

DNA聚合酶在维持基因组稳定性中的多重功能及其相关疾病

遗传物质的稳定传递是生命繁衍的根本。基因组DNA的精确复制和分配是遗传物质传递的基础,也是细胞周期两大最核心的生物学事件。DNA聚合酶作为催化合成DNA双链的酶,是复制过程中最重要的因子之一。尽管对这类酶的研究已有将近60年的历史,但依然是生命科学基础研究的前沿之一。真核生物中已知的DNA聚合酶有十几种,它们不仅参与正常基因组DNA合成过程,也参与DNA损伤情况下多种修复过程。如此众多的具有不同特性的DNA聚合酶在细胞内是如何分工与合作的,在正常细胞传代与环境胁迫等情况下维护基因组稳定性中的关键作用及其分子机制又是什么。更有意思的是,最近的肿瘤细胞比较基因组数据表明,多种DNA聚合酶基因突变与某些肿瘤和遗传疾病相关,从而为这些疾病致病机理研究与诊治提供了新的思路和方法。对上述DNA聚合酶相关核心问题的最新研究进展进行了综述。     

Effect of DNA binding protein Sshl2 from hyperthermophilic archaeon Sulfolobus shibatae on DNA supercoiling

An 11.5-ku DNA binding protein, designated as Sshl2, was purified from the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus shibatae by column chromatography in SP Sepharose, DNA cellulose and phosphocellulose. Sshl2 accounts for about 4 % of the total cellular protein. The protein is capable of binding to both negatively supercoiled and relaxed DNAs. Nick closure analysis revealed that Sshl2 constrains negative supercoils upon binding to DNA. While the ability of the protein to constrain supercoils is weak at 22℃ , it is enhanced substantially at temperatures higher than 37℃ . Both the cellular content and supercoil-constraining ability of Sshl2 suggest that the protein may play an important role in the organization and stabilization of the chromosome of S. shibatae.     

以前沿进展启迪创新思维——“微生物生物学”课程特色专题讲座

"微生物生物学"课程作为理科基地学生的必修课程,对学生夯实专业基础理论知识、开拓科研视野具有积极而重要的作用。如何平衡基础与前沿、理论与实践、教学与科研之间的关系,对课程的内容、形式等都提出了更高的要求。为了丰富和增加学生对微生物学的理解和认识,为生物学理科基地学生明确研究方向提供信息。微生物生物学课程每学期安排8学时专题讲座,其内容不仅与本系教师的科研工作紧密相关,而且还邀请各领域校外专家,讲座内容丰富,涵盖了课程大纲中的主要内容。为学生们深刻明确学习目的、激发科研兴趣、启迪创新性思维搭建了一个平台。通过面对面的交流互动,同学们不仅可获得更多课外知识,了解当今微生物学领域的研究热点,还可从讲座专家那里获得更多切实的科研体会。