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基因编辑技术是非常重要的分子生物学实验，必须对实验环境进行严格的的掌控，防治杂质核酸污染。德国MB机构生产的PCR Clean，即用型喷雾试剂，能够清除实验环境中的核酸污染。
DdmDE系统的结构基本是理解其质粒消除机制的关键。按照当前的科研，DdmDE系统的结构基本能够仔细描述如下：
1、系统构成
DdmDE系统由两个重点组件构成：DdmD和DdmE。
DdmD：一种解旋酶-核酸酶融合蛋白，拥有降解质粒DNA的能力。
DdmE：一种DNA引导的原核生物Argonaute（pAgo）蛋白，负责识别并靶向质粒DNA。
2、DdmD的结构
自控制二聚体结构：DdmD在未与DdmE结合时，以自控制的二聚体形式存在。这种自控制状态保证了DdmD在不必须时不会非特异性地降解DNA。
解旋酶和核酸酶结构域：DdmD包括N端超家族2（SF2）解旋酶结构域和C端PD-(D/E)XK核酸酶结构域。这两个结构域协同工作，解旋DNA双链并切割单链DNA。
单粒子冷冻电镜（cryo-EM）解析：经过cryo-EM技术，科研人员确定了DdmD二聚体的原子结构，揭示了其催化活性的关键机制。
3、DdmE的结构
催化失活、DNA引导的pAgo：DdmE是一种催化失活的pAgo蛋白，它运用短DNA片段（<15 nt）做为向导来靶向质粒DNA。与其他长pAgo蛋白区别，DdmE缺乏内切酶活性，因此呢必须经过DdmD来实现DNA切割。
独特的插进结构域：DdmE拥有独特的插进结构域，这有助于其稳定地与DNA向导结合，并精确识别靶标DNA。
与DdmD的相互功效：当DdmE与DNA结合时，会触发DdmD二聚体的解体，并将单体DdmD加载到非靶标DNA链上。这种相互功效是DdmDE系统实现质粒降解的关键过程。
4、DdmDE复合物的结构
异源二聚体复合物：在身体突变科研和体外实验中，科研人员发掘DdmDE复合物以异源二聚体的形式存在。其中，DdmE与gDNA-tDNA双链结合，而DdmD与移位的非靶DNA（ntDNA）链结合。
DNA引导的靶向和降解：DdmE运用DNA向导靶向质粒DNA后，DdmD被招募到非靶标DNA链上，并经过ATP驱动的解旋和切割过程降解质粒DNA。
5、结论
DdmDE系统的结构基本揭示了其怎样经过DdmE的DNA引导和DdmD的解旋酶-核酸酶协同功效来实现质粒的靶向和降解。这一发掘不仅为理解原核生物基因组防御系统供给了新的视角，亦为将来基因编辑和抗菌治疗工具的研发供给了潜在的靶点。
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发表于 2024-8-20 11:56:59
