新的研究可以帮助预测哪些个体更容易受到癌症的药剂

英国一项新的研究表明，对环境中的致癌物质如何激活DNA中的基因重组背后的机制的新见解，有助于解释暴露在环境中的某些影响，以及预测哪些人可能更容易患上这种疾病。

每个人都暴露在低水平的致癌物质(物质或辐射，促进形成癌症)在环境中。其中最常见的一种是苯并芘，这是一种常见的化学污染物，存在于烧柴炉、废气、烤肉和鱼的烟气中。苯并芘的一种活性成分BPDE直接破坏DNA序列，形成所谓的加合物，反过来又促进致癌突变。

虽然已有模型显示BPDE如何导致这些突变，但仍有一些途径不为人所知。目前人们认为，BPDE加合物会在DNA合成过程中引起突变，因为它们激活了一个称为“转译合成”的过程——细胞复制DNA，尽管存在未修复的损伤，以允许复制叉的进展——这导致了突变。然而，证据也表明了另一个过程的参与称为同源重组（HR）通过复制基因组的其他未损坏的部分工作。HR蛋白修复复杂的DNA损伤，例如DNA链中的断裂，并且可以保护和恢复停滞或破碎的复制叉。

这种最新研究在使用分子生物学方法（例如显微镜）之前用BPDE处理人体细胞系，详细拟合同源重组途径。结果提出了新的见解，表明人力资源收益通过BPDE加合物的不寻常机制，即使在没有停滞或倒塌的复制叉时，也可以激活该过程。相反，它在DNA中的单链间隙处被激活，所述DNA中由PRIMPOL-A蛋白质中的PRIMPOL基因中的蛋白质的重新启动活性产生。

调查结果还通过表明在笨重的DNA加合物中，姐妹染色体（由染色体DNA复制形成的相同拷贝）的交换，HR的产品，传统上与​​复制叉崩溃和DSB修复相连，与复制后隙的修复有关。此外，这些后复制间隙由PRIMPol产生，在DNA损伤耐受期间PRIMPol的功能脱落。

通讯作者Eva Petermann博士从伯明翰大学的癌症和基因组科学研究所说：“我们的研究揭示了苯吡啶暴露在细胞中的影响，这对于了解癌症和癌症发展的环境原因是重要的。理解这种机制可以有助于更好地预测和检测污染的负面影响，并允许更好地解释癌症基因组学。例如，HR基因BRCA2和RAD52中的遗传变异已被称为肺癌敏感性，这意味着了解HR帮助苯吡啶的细胞交易可以帮助我们预测可能更容易受到疾病的个体

“进一步研究这些基因变异对ssDNA缺口上的HR的影响是很重要的。PRIMPOL变体也被认为在癌症中发挥潜在作用。它还可以帮助预测哪些人对致癌物接触更敏感。”

文章“primpol依赖的单链间隙形成介导庞大DNA加合物的同源重组”于今天(11月17日)发表自然通讯。

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