科技日报北京3月20日电 阿卜杜拉国王科技大学的一项开创性研讨初次直接调查到了DNA开端解旋的瞬间，提醒了使细胞不能自制精确仿制其遗传物质的根本机制。这项研讨运用冷冻电子显微镜和深度学习技能，捕捉到解旋酶与DNA相互效果的精微细节，供给了迄今为止最翔实的DNA解旋进程。相关论文宣布在最新一期《天然》杂志上。

  尽管科学家早已知道，解旋酶在DNA仿制进程中起着关键效果，但对其怎么与DNA和ATP（三磷酸腺苷）协同喜欢，驱动DNA解旋的详细机制一向不清楚。此次研讨标明，解旋酶经过15个原子状况，逐渐解开DNA双螺旋结构。这一进程不只标志着解旋酶研讨的里程碑，也是在原子分辨率下调查酶动态行为的严重突破。

  DNA仿制的第一步，是解旋酶将双链DNA拆分为两条单链，这一过程关于后续仿制至关重要。解旋酶作为“纳米机器”，使用ATP作为能量来历，沿着DNA移动并解开双螺旋。跟着ATP被耗费，解旋酶战胜物理约束向前推动，逐渐添加体系的熵（无序度），以此来完成DNA的别离。

  特别有必要留意一下的是，解旋酶并非一次性彻底解开DNA，而是经过一系列构象变化逐渐损坏和别离DNA链。这种机制类似于捕鼠器中的绷簧，每逢ATP被水解时，解旋酶就被面向行进，摆开DNA链。研讨还发现，两个解旋酶不能自制在DNA上的不同方位一起喜欢，和谐地在两个方向上解开DNA，提高了能量功率。

  这些发现不只增进了人们对生命根本科学问题的了解，也为开发新式纳米技能供给了创意。根据解旋酶规划的节能机械体系，不能自制仿照其高效能机制，用于履行杂乱的驱动使命。（记者张梦然）

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