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這項(xiàng)研究揭示了一種全新的生物力學(xué)原理——柔性是最強(qiáng)大的力量，越柔軟越堅(jiān)強(qiáng)。DNA柔性元件雖然在分子水平上微不足道，但卻可以影響到生命系統(tǒng)的最基本過程。
DNA是構(gòu)成人體細(xì)胞的基本遺傳物質(zhì)。在細(xì)胞核內(nèi)，DNA被緊密地纏繞成染色體。如果將一條2米長的DNA鏈條完全展開，其長度足以覆蓋一個(gè)足球場。這樣的DNA鏈條在細(xì)胞內(nèi)必須得到壓縮和纏繞，才能適應(yīng)極小的空間環(huán)境。
在免疫系統(tǒng)中，抗體是一種特殊的蛋白質(zhì)，它可以識(shí)別并與入侵的病原體結(jié)合，標(biāo)記并促使免疫細(xì)胞摧毀它們。
抗體分子由兩個(gè)輕鏈和兩個(gè)重鏈組成，每一條輕鏈和重鏈都有一個(gè)可變區(qū)域，這個(gè)區(qū)域包含了抗體上能夠與病原體結(jié)合的“結(jié)合位點(diǎn)”。
上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的研究者們在最近的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，DNA柔性是影響抗體可變區(qū)域突變頻率的關(guān)鍵因素。這個(gè)研究發(fā)表在了《自然通訊》雜志上。研究發(fā)現(xiàn)抗體基因中存在一些被稱為“柔性元件”的DNA區(qū)域。
這些區(qū)域由一些較為柔軟的核苷酸序列組成，它們可以彎曲和扭曲，在DNA空間構(gòu)象上形成一些特殊的結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)使得柔性元件更容易被轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，促進(jìn)了抗體可變區(qū)域的突變。
通過對大量文獻(xiàn)的回顧和對基因編輯技術(shù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，研究者們證實(shí)了這個(gè)假設(shè)。專家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)操縱基因中的柔性元件時(shí)，抗體基因中的突變頻率也隨之改變。這說明柔性元件確實(shí)影響了免疫系統(tǒng)的效應(yīng)。研究者們還注意到，非洲綠猴這種動(dòng)物的免疫系統(tǒng)比人類要不易出現(xiàn)自身免疫性疾病。在獼猴的抗體基因中，柔性元件的數(shù)量和頻率要高于人類。
這項(xiàng)研究的結(jié)果有著廣泛的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)意義
，
提供了新的理解抗體基因突變的機(jī)制，這有利于改進(jìn)人類疫苗的設(shè)計(jì)和優(yōu)化
，
也為自身免疫性疾病的研究提供了新思路
。更重要的是，這為認(rèn)識(shí)到“柔性思維”的重要性提供了一個(gè)科學(xué)依據(jù)。
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