每次細(xì)菌分裂時(shí),它們都需要復(fù)制它們的整個(gè)DNA。它們必須生產(chǎn)大量的四種DNA構(gòu)成單元(building block),即堿基A、T、C和G。制造這些結(jié)構(gòu)單元的酶稱為核糖核苷酸還原酶(RNR)。由于RNR發(fā)揮著重要的作用,人們已對(duì)它開展了50多年的深入研究。在此期間,人們已觀察到在從人類到細(xì)菌的所有生物中,RNR需要金屬離子起作用。人們的免疫系統(tǒng)用來對(duì)抗入侵細(xì)菌的一個(gè)通用策略是讓它們?nèi)狈饘匐x子。
在這項(xiàng)新的研究中,這些研究人員證實(shí)這種類型的RNR不是使用金屬離子,而是使用經(jīng)過修飾的氨基酸自由基---3,4-二羥基苯丙氨酸(3,4-dihydroxyphenylalanine, DOPA)自由基---來引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。自由基是具有奇數(shù)電子的分子,這使得它們具有很強(qiáng)的反應(yīng)性。
使用這組新的RNR的許多細(xì)菌是侵入呼吸道和生殖道中粘膜表面的支原體病原體。進(jìn)化出這種特殊的產(chǎn)生DNA構(gòu)成單元的方法就使得這些細(xì)菌在缺乏金屬離子的情形下也能夠存活下來和進(jìn)行增殖。
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