打造抗體“士兵” DNA柔性成關鍵 柔軟是最強大的力量？

這項研究揭示了一種全新的生物力學原理——柔性是最強大的力量，越柔軟越堅強。DNA柔性元件雖然在分子水平上微不足道，但卻可以影響到生命系統的最基本過程。DNA是構成人體細胞的基本遺傳物質。在細胞核內，DNA被緊密地纏繞成染色體。如果將一條2米長的DNA鏈條完全展開，其長度足以覆蓋一個足球場。這樣的DNA鏈條在細胞內必須得到壓縮和纏繞，才能適應極小的空間環境。

在免疫系統中，抗體是一種特殊的蛋白質，它可以識別並與入侵的病原體結合，標記並促使免疫細胞摧毀它們。抗體分子由兩個輕鏈和兩個重鏈組成，每一條輕鏈和重鏈都有一個可變區域，這個區域包含了抗體上能夠與病原體結合的“結合位點”。

上海交通大學生命科學技術學院的研究者們在最近的一項研究中發現，DNA柔性是影響抗體可變區域突變頻率的關鍵因素。這個研究發表在了《自然通訊》雜誌上。研究發現抗體基因中存在一些被稱為“柔性元件”的DNA區域。這些區域由一些較為柔軟的核苷酸序列組成，它們可以彎曲和扭曲，在DNA空間構象上形成一些特殊的結構。這樣的結構使得柔性元件更容易被轉錄和複製，促進了抗體可變區域的突變。

通過對大量文獻的回顧和對基因編輯技術的實驗驗證，研究者們證實了這個假設。專家發現，當操縱基因中的柔性元件時，抗體基因中的突變頻率也隨之改變。這說明柔性元件確實影響了免疫系統的效應。研究者們還注意到，非洲綠猴這種動物的免疫系統比人類要不易出現自身免疫性疾病。在獼猴的抗體基因中，柔性元件的數量和頻率要高於人類。這項研究的結果有著廣泛的生物學和醫學意義，提供了新的理解抗體基因突變的機制，這有利於改進人類疫苗的設計和優化，也為自身免疫性疾病的研究提供了新思路。更重要的是，這為認識到“柔性思維”的重要性提供了一個科學依據。