科學家發現損傷DNA分配奧秘—新聞—科學網

2020-12-22 科學網

 

4月30日，《分子細胞》在線刊登浙江大學醫學院/附屬第二醫院呼吸與危重症醫學科教授應頌敏、沈華浩團隊等成果。他們發現了有絲分裂中染色體的非隨機分配現象，伴有明顯的DNA損傷修復反應。而ATR/CHK1信號通路在對損傷染色體的非隨機分配過程中起著至關重要的調控作用，即「生命體非常聰明地通過這種方式來『保種』」。

相關研究為明晰腫瘤發生機制和精準靶向治療提供了新的理論依據。

應頌敏認為，這項研究成果最重要的是給大家提供了一種新的研究視角。「自然界的生命體是非常智慧的。細胞一旦出現損傷，都會先進行修復，實在修復不好，還會有最後一道防線，就是通過非隨機分離來隔離受損部分，以保證整個群體的利益最大化。」這也正是課題組七年以來一直孜孜探索的原因。

約半世紀前，科學家發現，細胞分裂時染色體存在非隨機分配的可能性，不過背後的相關機制和可能的驅動因素一直沒有得到充分的研究和闡釋。

2013年，應頌敏在一次帶領本科學生做創新實驗時，意外觀察到了一對外表長得很像但內在並不相同的「雙胞胎」細胞，也就是非常少見的細胞分裂的不對稱分配現象。

通過免疫螢光染色的方法，他們發現，這對以往被稱為「新」細胞和「舊」細胞的雙胞胎藏著一個大奧秘。「舊」細胞繼承的母細胞的染色體DNA都是完好的，而「新」細胞中的染色體DNA卻有很多是受損的，「表面上看是新舊的區分，實質上是損傷與非損傷染色體的分配。」應頌敏說。

「正是因為這樣的隔離，好的子代細胞可以進一步發育和增殖，不好的子代就被淘汰掉了。」應頌敏說，隔離受損細胞這一調配作用可能在幹細胞發育時也起到保證生命種子長期存活的關鍵作用，「這涉及到非常基礎的生命學現象，關係到細胞在進化過程中如何將完好的遺傳信息保留到一個子代細胞中。」

在DNA複製過程中，會出現各種情況， DNA末端的端粒部分特別不容易複製，一旦複製不好就會出現損傷。這種複製障礙被稱為複製壓力。

在正常細胞中，非隨機分配相當於是築起了生命繁衍的一道最後防線，保證把完好的染色體信息一代代傳遞下去。而在腫瘤細胞中，非隨機分配則可能起到了利好腫瘤生長的作用。如果能夠掌握非隨機分配的發生機制，就能讓我們更深刻地理解腫瘤快速增殖和耐藥的原因，為腫瘤精準治療提供潛在的靶向方案。

文章評審專家說，這項工作開闢了一個新的領域，之後各個相關領域的科學家可以從不同視角來跟進驗證並進一步開展深入研究。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.molcel.2020.04.005

 

版權聲明：凡本網註明「來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品，網站轉載，請在正文上方註明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯繫授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。

相關焦點

  • 科學家發現「新地球」—新聞—科學網
    迄今為止，它已經用這種方法發現了1500多個候選行星。但是由於TOI 700d處於宜居帶，它的表面或大氣中可能有液態水——大多數科學家認為這是外星生命存在的先決條件。 此外，天文學家在會議上報告說，TESS還發現了其他有趣的行星。其中一顆不是圍繞一顆而是圍繞一對恆星旋轉，第一顆這樣的環雙星運轉行星是宇宙飛船發現的。
  • 科學家發現無可識別基因的最怪病毒—新聞—科學網
    它們是世界上最小的生命形式，由於沒有宿主就無法生存和繁殖，一些科學家質疑它們是否應該被視作生物。 現在，科學家發現了一種沒有可識別基因的病毒，使其成為所有已知病毒中最奇怪的一種。同時，另一個研究小組日前在幾十種動物的組織中發現了數千種新病毒。
  • 科學家破譯老鼠「語言」—新聞—科學網
    科學家首次破譯了老鼠在追逐、打鬥等社交行為中發出的這些超聲波。相關成果2月17日發表於《自然—神經科學》。   老鼠會發出各種各樣的聲音與同伴交流。科學家很長時間裡都在嘗試解釋這些人耳無法察覺的超聲波「吱吱」聲，但卻一直未果。部分原因在於，將一隻老鼠發出的聲音與另一隻老鼠的行為聯繫起來存在技術挑戰。
  • 科學家發掘冰河時期猛獁象骨建築—新聞—科學網
    如今，一項新的研究顯示，2014年發現的這堵圓形建築，直徑為12.5米——可能由於過大而無法用屋頂覆蓋。考古學家也沒能找到除猛獁象以外任何動物的遺骸，這使得人類不太可能在那裡生活太長時間。 這也是在俄羅斯境內發現的最古老建築之一。40年前，科學家在同一地點發現了兩個類似較小的猛獁象骨建造的圓形建築，不過年代晚了約3000年左右。
  • 科學家發現增加水稻分櫱數和產量的重要基因—新聞—科學網
    雖然「綠色革命」帶來了高產的株型，但是這種複雜且決定產量的性狀究竟由什麼因素決定，科學家並不清楚。 近日，中國科學院院士錢前、李家洋和中國農科院深圳農業基因組研究所研究員熊國勝帶領的團隊在《分子植物》（Molecular Plant）在線發表最新研究成果。他們發現了一個水稻綠色革命基因的伴侶基因HTD1HZ，它能夠有效增加水稻分櫱數和產量。
  • 「垃圾DNA」被證實參與數量性狀精細調控—新聞—科學網
    基於以3D基因組為代表的測序技術，科學家發現，擬南芥、水稻和玉米的基因間區含有開放的染色質區，其具有諸如重組斷點、增強子和其他遠距離調控元件的重要功能特徵。但是，這些功能元件在重要性狀形成中的作用及其調控方式知之甚少。 基因間區KRN4是張祖新課題組前期鑑定的一段約3.1Kb的基因間區，位於SPL轉錄因子基因UB3下遊約60 Kb處，其能與UB3遺傳互作調控穗行數。
  • 不斷完善人才評價和收益分配機制—新聞—科學網
    創新的積極性主動性有待挖掘 在今年9月召開的科學家座談會上，習近平總書記指出，人才是第一資源，國家科技創新力的根本源泉在於人。再次明確了人才作為第一資源對推動科技創新的關鍵作用。 究其原因不難發現，我國的人才培養、評價、流動、激勵、引進、保障等機制建設尚不健全；人才對外開放度不高、缺乏競爭優勢，人才流動不暢、得不到有效配置；人才評價、科技成果評價還存在評價標準較單一、分類評價不到位、社會化程度不高、用人主體自主權落實不夠等明顯問題。
  • 科學家發現控制長期記憶關鍵元素—新聞—科學網
    神經元 圖片來源：stock image 一個多機構合作研究團隊發現，在記憶鞏固過程中，至少有兩個不同的大腦網絡發生了兩個不同的過程——興奮性網絡和抑制性網絡。 來自加拿大麥吉爾大學的一項報導稱，該校教授Nahum Sonenberg、Arkady Khoutorsky，蒙特婁大學教授Jean-Claude Lacaille和海法大學教授 Kobi Rosenblum共同領導的研究組近日在《自然》雜誌發表論文還發現，每個神經元系統都可以被選擇性地操縱來控制長期記憶。
  • 半月板損傷有救了—新聞—科學網
    對球員來說，半月板損傷幾乎是毀滅性的，奧登、羅伊、拜納姆等眾多球星都拜倒在「膝」下。 膝關節中的半月板承受人體70%的壓力，是人體負重最大的關節，損傷後難以自我修復，傳統藥物和手術效果差。半月板損傷成為最常見的「難治之症」。
  • 科學家發現核內肌動蛋白調控轉錄機制—新聞—科學網
    研究人員首先通過高通量轉錄組測序確定了在血清刺激條件下差異表達的一類基因—血清響應基因，發現核內肌動蛋白對細胞維持以血清響應基因為特徵的轉錄譜不可或缺。 研究人員用免疫螢光原位雜交和多色超分辨成像觀察到血清刺激下，轉錄工廠在血清響應基因位點上原位形成，進行活躍轉錄。
  • 研究人員探究青藏高原鼠兔生存與環境變化的奧秘—新聞—科學網
    行程6000多公裡
  • 科學家研究奇蹄類牙齒同質化現象—新聞—科學網
  • 科學家揭曉謎團:基因如何控制人類身高—新聞—科學網
    一個人的身高在很大程度上受DNA影響，科學家正在研究影響這一性狀的基因變異。 圖片來源：ANTONIO_DIAZ/ISTOCK 身高在很大程度上取決於DNA。同卵、異卵雙胞胎研究表明，高達80%的身高差異是由基因決定的，但事實上研究人員基本沒有發現與之相關的基因。 據《科學》報導，近日，澳大利亞昆士蘭大學Loc Yengo研究團隊在美國人類遺傳學年會上展示了一項有史以來規模最大的、具有裡程碑意義的研究成果。
  • 科學家完成最長線性聚糖化學全合成—新聞—科學網
    最近的研究發現，一種普通腸道擬桿菌的脂多糖能夠起到相反的免疫調節作用，其獨特的糖鏈結構及其反常的生物學功能使得對於該糖鏈的化學合成具有重要的意義；通過全合成獲得該類聚糖有助於對其功能的深入研究，推動相應的難治性腸炎藥物的研發。 為此，俞飈課題組開展了對該擬桿菌脂多糖O—抗原糖鏈的化學合成研究。
  • 科學家發現負責清除損傷神經元的大腦細胞
    來自美國維吉尼亞大學（UVA）醫學院的研究人員最近發現大腦中特殊的免疫細胞——小膠質細胞在大腦損傷後清除損傷組織過程中發揮著關鍵作用，相關研究成果於近日發表在《Journal of Experimental Medicine》上，題為「Neuronal integrity and complement control synaptic material clearance
  • 在人的喉嚨深處,科學家意外發現新器官,人體奧秘還有多少?
    引言 隨著世界各國不斷發展，而也讓我們發現了很多未知的秘密，雖然現在各國都在探索海洋和外太空的秘密，但我們人體的奧秘還存在著很多，在近段期間，外國科學家在人體當中又有一個意外發現，那就是在我們的喉嚨深處，意外發現了一個新器官。
  • 「糖衣」告訴細胞何時造血—新聞—科學網
    近日發表於《科學》的這一發現為科學家在實驗室中改進這一過程奠定了基礎，並有可能生產出用於治療白血病等疾病的血液幹細胞。 相關文章信息：https://doi.org/10.1126/science.aaz2121   版權聲明：凡本網註明「來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品，網站轉載，請在正文上方註明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯繫授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。
  • 廣東發現古菌新目—新聞—科學網
    廣東省微生物研究所研究員許玫英團隊從河流沉積物中發現了一個古菌新目，並以廣東省微生物研究所為新目命名為「廣微原體目」（Ca.
  • 科學家在DNA中發現「外星製造」的證據
    隨著科學的進步，人類發現了越來越多關於自己ＤＮＡ的秘密。科學家發現人類的基因組只有一個，但裡面卻有著大約有2-3萬個基因，這些基因就是決定日常生活中，我們人與人之間的區別。不同的人，有著不同的面貌，其實就是ＤＮＡ之間的差異。
  • 牛仔褲也能汙染地球 —新聞—科學網
    一項發表於《環境科學與技術快報》最新研究中，研究人員在加拿大各地（從多倫多到北極）的水樣中都發現了大量靛藍色牛仔布纖維。   這項由多倫多大學的Miriam Diamond和同事們進行的調查發現，樣本中1/8到1/4的微纖維來自藍色牛仔布。