ピリミジンジマーによるオリゴヌクレオチドの結合は,生命の起源における欠落している"リンク"である

科学分野:

• フォトケミストリー フォトケミストリー
• 分子生物学は分子生物学である.
• 天体生物学 アストロバイオロジー

背景:

• 紫外線に対するDNAの主要な光化学反応は,サイクロブタン型ピリミジン二重体形成である.
• ピリミジン二重体の形成と修復は,生きている細胞でよく研究されています.
• 端末ピリミジンを二分化のために並列させるための補完的な鎖の役割が調査されています.

研究 の 目的:

• 紫外線誘発ピリミジン二酸化によるエンドツーエンドのDNA結合を調査する.
• 末端ピリミジンが二重化し,DNA鎖をリンカーンし,フォスフォディエステル結合なしに結合できるかどうかを判断する.
• これらの紫外線誘発の結合をDNA修復酵素によって修復できるかどうかを評価する.

主な方法:

• ポリデオキシアデニラートに冷却されたチミジンオリゴヌクレオチドの紫外線照射.
• 254nm紫外線でダイマー結合の光逆転をテストする.
• バクテリオファージT4エンドヌクレアゼVとE. coliフォトリアゼを用いて,分裂抵抗性を評価する.

主要な成果:

• 紫外線照射で結束されたチミジンのオリゴヌクレオチドは,チミンの二分化を通して端から端まで.
• その結果得られたダイマー結合は,UV光で光復元可能であった.
• これらの結合ジメルは,T4エンドヌクレアゼVとE. coli光解酵素に抵抗していた.
• フォスフォディエステルの骨格は二重体形成には欠かせないが,酵素認識には必要である.

結論:

• ピリミジン二分化により,フォスフォディエステル骨格を持たないDNA鎖を結合させることができます.
• UV誘発のDNA結合は,特定の修復酵素に抵抗性があります.
• このメカニズムは,高紫外線流量の初期の地球環境で,高分子量ポリヌクレオチドの形成に寄与した可能性がある.