新流式技術(shù)破解古生菌核酸復(fù)制之謎

真核生物和部分古生菌其中一個(gè)標(biāo)志性特色是其染色體有著多個(gè)DNA復(fù)制起源。所有真核生物的核復(fù)制起點(diǎn)被定義為 “復(fù)制起源點(diǎn)復(fù)合物（ORC）”， ORC 通過 Cdc6 和 Cdt1 集合復(fù)制解旋酶Helicase MCM(2-7) 進(jìn)行復(fù)制。研究人員發(fā)現(xiàn)，古硫化菌 (Sulfolobus islandicus) 的單個(gè)染色體中有著三個(gè)起源點(diǎn)，這些起源點(diǎn)有著特別的起始因子。其中兩個(gè)起源點(diǎn)是同源于真核生物的 Orc1 和 Cdc6，第三個(gè)起源點(diǎn)是同源于古生菌的 Cdt1。研究人員利用 Orc1-1 基因?yàn)榉潜匾�性這一特點(diǎn)，研究在離體及載體中 ATP的結(jié)合和水解在起始因子的作用。研究人員發(fā)現(xiàn)，Orc1-1 結(jié)合 ATP 的形式可以促進(jìn)古生菌復(fù)制，這也引申 ATP 的水解會(huì)下調(diào)起源點(diǎn)活動(dòng)。最后，研究人員表現(xiàn)，Orc1-1結(jié)合ATP和DNA會(huì)重塑的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，而不是DNA模板。

古生菌（Archaea）乃構(gòu)成生物分類的一個(gè)域。它們既與有很多相似之處，比如沒有及沒有與膜結(jié)合的，但同時(shí)另一些特徵卻接近，比如存在重複序列與。古生菌有其獨(dú)特的進(jìn)化歷程及特征，所以古生菌、細(xì)菌與真核生物各為一個(gè)獨(dú)立的分類域。

因其特殊的生長(zhǎng)條件 -- 特別是那些抵抗極端溫度 (低溫或高溫)，酸或堿度的嗜極古生菌， 研究人員對(duì)其生物酶的作用越來越感興趣，并發(fā)現(xiàn)許多特殊用途。例如，Pfu DNA 聚合酶 （來自嗜熱古生菌Pyrococcus furiosus）已經(jīng)每天用在克隆DNA上。其它古生菌的淀粉酶，半乳糖苷酶和支鏈淀粉酶因能在超過100 ℃高溫（或高酸/ 高堿）下工作，也迅速得到科學(xué)家的注視，希望能盡快把它們應(yīng)用起來，改善工業(yè)流程。在礦物加工及金屬提煉方面，嗜酸古生菌也有著非常秀麗的前景。產(chǎn)甲烷古生菌是污水處理的重要組成部分；另外它們也是人類和動(dòng)物的腸道中的重要組成部分，幫助宿主消化。 但更重要，因古生菌結(jié)構(gòu)上不同于細(xì)菌，其產(chǎn)生的潛在抗生素貨生物活性藥物，將可能產(chǎn)生一種全新的藥物。