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Cell解決DNA修復的長期爭議

日期:2015-11-06 08:44:45

 生命的基礎分子有時會做出一些奇怪的舉動。舉例來說,酵母DNA鏈受損之后,會像展開的風帆一樣在細胞中擺動。DNA修復中的這種奇怪現象很早以前就為人所知,但不少研究者認為該現象并不存在于人類細胞。

 

洛克菲勒大學的一項最新研究證實,受損DNA鏈的搖擺舞在哺乳動物細胞中相當常見。相關論文發表在十一月五日的Cell雜志上。“哺乳動物細胞發生DNA斷裂的時候,受損DNA鏈的移動性就會增加,”領導這項研究的Titia de Lange教授說。

 

多年以來,DNA損傷鏈擺動的普遍性一直備受質疑。2008年,de Lange和同事在端粒檢測到了這種現象。這一發現非常關鍵,因為端粒在細胞分裂中承擔了重要的功能,能夠為哺乳動物的染色體提供保護。

 

后來de Lange和同事陸續鑒定了與這一過程有關的細胞結構,包括細胞核膜中鑲嵌的蛋白和細胞質中高度動態的微管。他們發現,微管與核膜相互作用可以發出信號,提高受損DNA鏈的移動性。核膜是圍繞染色體的重要屏障。

 

為了在哺乳動物中明確受損DNA移動性增加的普遍性,研究人員逐一去除了該過程所依賴的細胞結構。研究顯示,去除核膜蛋白和抑制微管的時候,DNA斷裂鏈的移動性就會降低。

 

下一步,研究人員將探索導致損傷DNA移動性增加的具體原因。他們推測這可能是一種故障防護機制。當正常修復過程不起作用時,DNA斷裂鏈的移動性越高,就越有機會相遇并得到修復。不過,如果同時發生大量的DNA斷裂(比如癌癥化療),這一機制就會帶來危險。大量移動性很高的DNA斷裂鏈很容易粘在一起,形成巨大染色體進而造成細胞死亡。

 

研究人員指出,用PARP抑制劑治療特定類型的乳腺癌和卵巢癌,會形成很多DNA斷裂。既然損傷DNA的移動性依賴于微管,人們可以將PARP抑制劑和紫杉醇結合起來使用,以降低受損DNA末端的移動能力,減少形成巨大染色體可能性。紫杉醇是一種常用的化療藥物,通過破壞微管功能殺死細胞。

 


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