DNA酶的简介

DNA酶的简介

Skaggs 化学生物学院的 Gerald F. Joyce 教授领导的研究组，利用体外演化的方法将RNA 酶转化成了DNA酶，这将有助于了解有关生命的一个最基本问题，即生命如何由RNA世界演化为今天的以DNA和蛋白质为基础的细胞形式。
新研究显示RNA酶要转化成具有同等功能的为 DNA酶，仅仅需要少数几个关键变异的演化步骤。
地球早期生命的基因信息与催化功能都是依靠RNA来完成。这项研究也揭示出这种RNA 转变为 DNA 过程的演化路径可能也存在于其它与核酸相似的物质中。因此，这项研究的新发现将有助于了解生命基础结构以及其如何演化。
许多可能是原始前RNA的分子都具有能与自身和 RNA 形成碱基配对结构的能力。新的研究则显示，RNA酶演化改变为具相同催化功能的DNA酶(deoxyribozyme)可能是通过随机变异和选择而产生的。
这项研究以体外演化方式将RNA 核酸酶转化成相对应的脱氧核糖核酸酶。Ribozyme 首先利用与 RNA 相同序列、但不具催化活性的DNA 分子组成。在加入大量含随机变异的DNA 分子并进行体外演化后，DNA酶获得与最初 ribozyme 相同的酶活性。
这种体外演化方式能提供快速将ribozyme 转化为相对应DNA核醣酶体。该研究通过在实验室内进行多个世代的演化获得的信息还将可能用于治疗与诊断等领域DNA聚合酶（DNApolymeraseI）最早于1955年发现，而较具有实验价值及实用性的KlenowfragmentofE.Coli则是于70年代的初期由Dr.H.Klenow所发现，但由于此酶不耐高温，高温能使之变性,因此不符合使用高温变性的聚合酶链式反应。现今所使用的酶(简称Taqpolymerase),则是于1976年从温泉中的细菌（Thermusaquaticus）分离出来的。它的特性就在于能耐高温，是一个很理想的酶，但它被广泛运用则于80年代之后。PCR最初的原始雏形概念是类似基因修复复制，它是于1971年由Dr.KjellKleppe提出。他发表了第一个单纯且短暂性基因复制（类似PCR前两个周期反应）的实验。而现今所发展出来的PCR则于1983由Dr.KaryB.Mullis发展出的，Dr.Mullis当年服务于PE公司，因此PE公司在PCR界有着特殊的地位。Dr.Mullis并于1985年与Saiki等人正式表了第一篇相关的论文。此后，PCR的运用一日千里，相关的论文发表质量可以说是令众多其它研究方法难望其项背。随后PCR技术在生物科研和临床应用中得以广泛应用，成为分子生物学研究的最重要技术。Mullis也因此获得了1993年诺贝尔化学奖。