來自紐約大學Langone醫學中心的科學家們在一項新研究中證實，兩種酶Srs2和Exo1聯合作用，阻止和修復了生長酵母細胞中的常見遺傳突變。

由于這樣的機制通常在整個進化過程中保守存在，研究人員認為這些研究結果至少在一定程度上表明了在人類中有可能存在一種相似的DNA修復工具箱，其有可能成為控制某些癌癥以及治療Aicardi-Goutieres綜合征的一個靶點。Aicardi-Goutieres綜合征是一種罕見的酶相關遺傳疾病，這種致命性的神經系統疾病只存在于意大利、阿爾及利亞和日本一些小城鎮的少數家庭，及北美印第安克里族人中。

在發表在6月1日《自然》（Nature）雜志上的研究報告中，紐約大學Langone醫學中心的研究人員在耶魯大學同事們的幫助下，發現了在DNA復制過程中當稱作為rNMPs的分子亞基插入到DNA中時，成對的酶作用阻止并修復了生成的錯誤。rNMPs是DNA的化學近親RNA的基本構件。

研究人員說在細胞生長過程中隨著DNA復制會自然出現一些錯位的rNMPs，一些酶會將這樣的外源入侵物識別為損傷。如果不能除去這些損傷，它們會提高DNA密碼變異的可能性，如果允許其發生累積，會導致酵母和人類細胞基因組不穩定，并可引起細胞死亡和促癌免疫反應。

資深研究員、紐約大學Langone醫學中心酵母遺傳學家Hannah Klein博士說：“酵母與人類共享三分之一的遺傳組成，利用來自酵母的一些線索，我們的研究第一次揭示了一個非常強大的后備DNA修復機制在適當的地方應對了常見的rNMP誘導的突變。沒有這一強大的DNA修復后備系統，細胞將死亡。”

其中一個關鍵的研究發現就是，證實Srs2酶幫助打開了緊束的、梯狀酵母DNA結構，使得另一個酶Exo1能夠切除掉所有錯位的rNMPs。在復制過程中這樣的rNMPs錯誤插入會損害DNA，往往是一些致命性的結構改變。過去已知這兩種酶在DNA復制和修復中起作用，科學家們說這是首個證據證實了它們在防止和糾正rNMP衍生突變中起作用。

此外，該研究小組發現，Srs2-Exo1細胞修復機制阻止了RNaseH2基因編碼的第三種酶發生缺陷的酵母中累積突變。RNaseH2酶是細胞生長過程中rNMPs的主要清除機制，在DNA修復中起重要作用。但是在RNaseH2酶和Srs2均缺陷的酵母中，突變、染色體丟失及染色體斷裂的數量增高了10倍。

根據Klein博士所說，研究小組的研究還第一次揭示了Srs2和Exo1是如何支持RNaseH2酶的常規rNMP維護功能的，闡明了自然需要不斷地平衡細胞生長、遺傳突變和DNA修復來阻止疾病和細胞死亡。

Klein博士謹慎地表示，盡管尚未發現人類Srs2相似物，Exo1已被發現存在于人類細胞中，因此有可能在人群中存在一種相似的后備DNA修復機制。如果進一步的測試證實可以在人類中操控它的修復功能，這一酶機制有可能成為停止或逆轉RNaseH2突變衍生癌癥的基礎。Klein博士說，在RNaseH2缺陷酵母細胞中解析腫瘤的形成機制，對于制定及測試針對人類的潛在療法至關重要。

其他的研究表明了RNase H2過度生成是許多癌癥，包括膀胱癌、腦癌、乳腺癌、頭頸部鱗狀細胞癌以及白血病、黑色素瘤和精原細胞瘤的一個遺傳特征。在人類RNaseH2酶缺陷也已知是Aicardi –Goutieres綜合征背后一個主要的遺傳標記。Klein博士說，更具體地說來，或許可以利用這一酶修復機制來破譯和消除RNaseH2酶缺陷的根本原因。

主要研究人員、酵母遺傳學家Catherine Potenski博士表示，研究小組計劃接下來調查是否還有其他的生物因子充當了可能的第三后備修復機制作用于Exo1，并調查哪些因子可能觸動了更容易導致癌癥的RNaseH2突變。