科大測定高解像度DNA 助解遺傳病之謎

社會 18:05 2018/08/02

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戴碧瓘(左)的團隊利用冷凍電子顯微鏡技術,揭開DNA結構的神秘面紗。(石嘉盈攝)

人類由數以萬萬億的細胞分裂而成,當中脫氧核糖核酸(DNA)的複製過程更是種「謎」。為解開當中原理,香港科技大學研究團隊利用創新的冷凍電子顯微鏡技術,首次測定出具原子解像度的DNA複製機器三維結構,日後有望藉此為癌症病人提供新治療方案及破解遺傳病之謎。研究已刊登於國際權威科學期刊《自然》(Nature)。

為解開體內DNA的複製原理,科大賽馬會高等研究院資深訪問成員戴碧瓘教授5年前起,聯同北京大學團隊,合力利用冷凍電子顯微鏡技術,成功拆解真核生物的DNA複製起始位點識別複合物(ORC)的高解像三維結構,並揭示出背後運作的分子機制,預視未來有助讓藥廠研發藥物,治療癌症等與細胞增長相關的疾病。

協助戴教授研究的香港大學助理教授翟元樑解釋,以往未有相關技術前,研究人員只能透過「X光晶體射線」觀察DNA的結構,但只能得出當中的大概形狀,並需確保物件靜止等。但現時在冷凍電子顯微鏡協助下,不但可觀察出達原子解像度的細緻影像,一秒更可連續拍攝多達400個鏡頭,有助研究當中的運作模式,不再「盲人摸象」。

戴碧瓘續指,由於人類透過細胞分裂而成,當中的每次分裂需準確並快速下複製所有基因組,一旦過快或過慢便會演變成癌症或發展遲緩,甚至原基性株儒症等情況,故DNA複製機器三維結構的高解像度測定,便有助提供更多的靶點,以便藥物日後的設計及篩選,甚至解開與ORC相關的遺傳疾病的根本成因,惠及大眾。

 

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