DNA分子结构的水环境适应性及其双螺旋的解旋机理研究

DNA通常形成双螺旋以保护基因，但在基因复制及修复时，需在解旋酶的作用下打开双螺旋，其解旋机理至今仍不明了。我们认为，解决这个问题需要新思路和新方法。生命的繁衍生息要求其必须适应外部环境。水是生命的首要环境，因此DNA的分子结构设计必然要适应水环境。从这一角度理解DNA的性质和行为的研究尚未见报导。本申请书在国际上首次提出DNA分子结构的水环境适应性，由此出发的基础研究将从全新的角度重新审视DNA这一古老的分子，可望从分子水平上、从源头上诠释生命的水环境适应性。基于原子力显微镜的单分子力谱和基于计算机的分子动力学模拟是研究单分子性质的有力工具。本项目拟将上述两种优势互补的研究方法结合起来，揭示DNA分子结构的水环境适应性，研究DNA与水分子的相互作用，考察双螺旋在各种环境中的稳定性，探讨其解螺旋方式及过程，提出解旋酶的可能机理，力争解决多年来悬而未决的基本科学问题。