研究发现DNA修复的重要步骤

华盛顿州立大学的研究人员发现了DNA修复的关键步骤
彭毛在他的实验室在WSU分子生物科学学院。信用:丽贝卡E.菲利普斯

华盛顿州立大学的科学家们已经确定了DNA修复的重要步骤,可能导致针对遗传性疾病的靶向基因治疗,例如“月球子女”和常规形式的结肠癌。

这种疾病是由错误的DNA修复系统引起,这些系统增加了癌症和其他条件的风险。

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迈克尔斯米德顿教授和博士后研究员彭茂教授发现,当DNA损坏时,特定的蛋白质必须首先“羽绒”,以便轻松获得DNA“修理船员”。如果没有这种解除羽毛,则由染色体中的基因和蛋白质的紧凑安排受到损坏的损坏部位。

Smerdon和Mao的发现是第一个记录在染色质中的修复过程的详细信息。

DNA修复的日常需求

斯默登说,每个人体细胞都受到一系列攻击,每天可造成多达10万个DNA损伤。细胞必须通过持续快速地产生替代DNA和蛋白质来修复这种损伤。

像一个微小的机车一样,一种称为RNA聚合酶的酶上下延伸到DNA复制遗传信息。当涉及细胞需要蛋白质的基因时,它会停止并展开双链DNA,复制一股股线并将其移至机械以制造新蛋白质。一切都很好。

但是,当DNA被紫外线辐射或有害物质损坏时,它形成了Smerdon的RNA聚合酶的难以置力的质量。就像铁路轨道上的巨石一样,终身的肿块阻塞了那种基因的所有蛋白质产生。除非迅速修复,否则细胞可能会死。

在健康人体内,一个酶修复小组与RNA聚合酶一起移动,并立即冲进去清除损伤和清除轨道。这被称为转录偶联修复(TCR),是四种已知DNA修复系统之一的一个方面。斯默登说,即使是部分修复系统的缺陷也可能导致危及生命的疾病。

月亮的孩子

Smerdon的实验室研究修复了Xeroderma Pigmentosum或XP等缺陷疾病,首先被鉴定为1874年可能的遗传症。被称为月球的儿童,XP患者缺乏抑制损坏的DNA,对UV光甚至荧光灯非常敏感可以吸塑他们的皮肤。

他们的皮肤癌症率比没有这种疾病的人高2,000倍。他们可以在晚上安全地冒险。

Smerdon及其同事还研究Cockayne综合症,一种TCR缺乏症,导致极端的阳光敏感性,神经系统变性和过早衰老。

其他DNA修复缺陷可导致一系列疾病,如白血病、乳腺癌和遗传性非息肉病结直肠癌,这是一种常见的病因在西方国家。

松开皮带

使用酵母和人体细胞,Smerdon,Mao及其团队发现正常TCR修复过程有两个步骤,并且染色质中称为H2B的蛋白质在第一步中均可涉及。

为了帮助修复酶进入严重屏蔽的DNA,H2B首先卸下较小的蛋白质。如在大晚餐后松开你的腰带,这允许DNA的股线放松并分开。随着钢铁开放,修复船员有空间进入并清除损坏。

这种较小的蛋白质泛素的解雇,被唤醒了伴随着卓越的术语,但Smerdon和Mao表示,它使DNA修复更有效,没有它的修理将是不可能的。

他们的发现为未来对染色质中DNA修复这一巨大的未知领域的研究奠定了基础。其目标是更好地理解这一过程是如何在人类身上起作用的。

基因治疗

“即使在基本的基本层面,我也没有忽视你希望这项研究最终能够在人类健康方面做的,”Smerdon说。

“在开发的一个治疗中是针对性的“他说。”如果患者在特定基因中有突变,那将是一种方法,使其正常拷贝试图纠正该基因。虽然它已经成功完成了一些疾病,但它仍在修复赤字案件中进行调查。“

毛推测,在未来,有DNA修复问题的人可能会被给予一种药物,可以提高活性酶。但此时没有临床试验。


进一步探索

研究人员发现蛋白质燃料耐治疗癌细胞的修复

更多信息:UV损伤诱导的RNA聚合酶II停滞刺激H2B Deubiquitylation,pnas.www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1403901111
引文:研究发现DNA修理的关键步骤(2014年8月18日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2014-08-cucial-dna.html检索到5月26日2021年5月26日
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