美科學家拍攝到人體受損DNA修復重要環節

2021-01-17 科學網
美科學家拍攝到人體受損DNA修復重要環節 為了解Rad51蛋白更多功能提供了新信息

 

修復人體受損DNA視頻（英文）

    美國加州大學戴維斯分校研究人員表示，他們觀察和拍攝到了人體受損DNA被修復過程中的一個重要階段 

美國加州大學戴維斯分校研究人員表示，他們觀察和拍攝到了人體受損DNA被修復過程中的一個重要階段，這將為人們了解Rad51蛋白在複雜和關鍵的DNA修復過程中所發揮的作用提供新的信息。過去的研究表明，Rad51蛋白與乳腺癌相關。

 

該項研究負責人是加州大學著名的微生物學教授史蒂芬·科沃茨科瓦斯基，他與分子和細胞生物學家羅恩·巴斯金在10年前開發出利用螢光標識標註分子和利用光陷捕捉單個DNA分子的方法。2006年，科沃茨科瓦斯基和研究小組成員記錄下了部分細菌受損DNA的修復過程。不過，同人體DNA修復相比，細菌的DNA修復過程要簡單得多。

 

在現實生活中，人體的DNA不斷地遭受紫外線、菸草以及大量天然和人造化合物等有害物質的侵擾，並因此受到損傷，誘發癌症、細胞死亡和突變等現象。然而，當DNA受損時，人體中的特定蛋白和酶會被動員起來採取修復行動。

 

Rad51蛋白在受損DNA修復行動中起到了關鍵作用，它在細胞內始終處於待命狀態。工作時，Rad51蛋白的分子沿著受損或斷裂的DNA組成一條條長長的細絲，幫助增強DNA螺旋結構同時將螺旋結構與細胞染色體第二副本的片段對齊，而染色體的第二副本猶如重組的模板。因為Rad51蛋白受到與乳腺癌相關基因BRCA2的控制，所以人們推測該蛋白在抑制乳腺癌方面具有相應的作用。

 

藉助螢光蛋白標識技術，研究人員實時地觀察和拍攝到Rad51蛋白形成獨立細絲的能力，並從中獲得了新的發現。例如，他們發現與細菌受損DNA修復相比，Rad51蛋白細絲並不會無限生長。對此，科沃茨科瓦斯基表示，這說明還有尚未探明的機理控制著該蛋白的生長。此外，人體和細菌受損DNA修復過程中另一個令人注目的不同點是當DNA修復完成後，Rad51蛋白不會自然離開DNA，相反它需要被逐出。

 

研究人員表示，從實用的觀點出發，新的觀察和拍攝單細胞的能力給人們提供了獲得更多信息的機會。現在，人們可以定量測量DNA的修復過程。

 

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