30日(ri)發(fa)表(biao)在(zai)《自(zi)然(ran)》和(hu)《自(zi)然(ran)·通(tong)訊(xun)》上(shang)的(di)兩(liang)項(xiang)新(xin)研(yan)究(jiu),為(wei)細(xi)胞(bao)如(ru)何(he)持(chi)續(xu)修(xiu)複(fu)其(qi)DNA中(zhong)的(di)受(shou)損(sun)部(bu)分(fen)提(ti)供(gong)了(liao)一(yi)幅(fu)全(quan)新(xin)的(di)圖(tu)景(jing),引(yin)發(fa)對(dui)DNA修(xiu)複(fu)領(ling)域(yu)的(di)一(yi)些(xie)基(ji)本(ben)理(li)論(lun)的(di)重(chong)新(xin)思(si)考(kao)。由(you)美(mei)國(guo)紐(niu)約(yao)大(dai)學(xue)格(ge)羅(luo)斯(si)曼(man)醫(yi)學(xue)院(yuan)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)領(ling)導(dao)的(di)這(zhe)項(xiang)工(gong)作(zuo)圍(wei)繞(rao)DNA分(fen)子(zi)展(zhan)開(kai)。DNA分(fen)子(zi)很(hen)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)細(xi)胞(bao)新(xin)陳(chen)代(dai)謝(xie)、毒(du)素(su)和(hu)紫(zi)外(wai)線(xian)的(di)破(po)壞(huai)。由(you)於(yu)DNA受(shou)損(sun)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)有(you)害(hai)的(di)DNA突(tu)變(bian)和(hu)死(si)亡(wang),因(yin)此(ci)細(xi)胞(bao)進(jin)化(hua)出(chu)了(liao)DNA修(xiu)複(fu)機(ji)製(zhi)。然(ran)而(er),該(gai)領(ling)域(yu)的(di)一(yi)個(ge)重(chong)大(dai)的(di)懸(xuan)而(er)未(wei)決(jue)的(di)問(wen)題(ti)是(shi),這(zhe)些(xie)細(xi)胞(bao)如(ru)何(he)在(zai)未(wei)損(sun)壞(huai)的(di)DNA的(di)“廣(guang)闊(kuo)領(ling)域(yu)”中(zhong)快(kuai)速(su)搜(sou)索(suo)並(bing)找(zhao)到(dao)罕(han)見(xian)的(di)損(sun)傷(shang)區(ou)域(yu)。
過(guo)去(qu)的(di)研(yan)究(jiu)已(yi)經(jing)發(fa)現(xian),一(yi)種(zhong)重(chong)要(yao)的(di)搜(sou)索(suo)機(ji)製(zhi)——轉(zhuan)錄(lu)偶(ou)聯(lian)修(xiu)複(fu)(TCR)依(yi)賴(lai)於(yu)RNA聚(ju)合(ge)酶(mei),這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)沿(yan)著(zhuo)DNA鏈(lian)向(xiang)下(xia)運(yun)動(dong)的(di)大(dai)型(xing)蛋(dan)白(bai)質(zhi)機(ji)器(qi)(複(fu)合(ge)體(ti)),它(ta)在(zai)將(qiang)指(zhi)令(ling)轉(zhuan)錄(lu)成(cheng)RNA分(fen)子(zi)時(shi)讀(dou)取(qu)DNA“字(zi)母(mu)”的(di)密(mi)碼(ma),然(ran)後(hou)RNA分(fen)子(zi)指(zhi)導(dao)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(di)構(gou)建(jian)。然(ran)而(er),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi),此(ci)前(qian)被(bei)廣(guang)泛(fan)接(jie)受(shou)的(di)觀(guan)點(dian),甚(shen)至(zhi)包(bao)括(kuo)獲(huo)得(dei)2015年(nian)諾(nuo)貝(bei)爾(er)化(hua)學(xue)獎(jiang)的(di)研(yan)究(jiu),都(du)誤(wu)解(xie)了(liao)TCR機(ji)製(zhi)。
此(ci)前(qian)研(yan)究(jiu)認(ren)為(wei),TCR在(zai)修(xiu)複(fu)中(zhong)發(fa)揮(hui)的(di)作(zuo)用(yong)相(xiang)對(dui)較(jiao)小(xiao),因(yin)為(wei)它(ta)依(yi)賴(lai)於(yu)一(yi)個(ge)假(jia)定(ding)的(di)TCR因(yin)子(zi),該(gai)因(yin)子(zi)對(dui)DNA修(xiu)複(fu)隻(zhi)有(you)微(wei)小(xiao)的(di)貢(gong)獻(xian)。而(er)全(quan)基(ji)因(yin)組(zu)修(xiu)複(fu)(GGR),被(bei)認(ren)為(wei)掃(sao)描(miao)和(hu)修(xiu)複(fu)了(liao)大(dai)部(bu)分(fen)DNA而(er)不(bu)依(yi)賴(lai)於(yu)轉(zhuan)錄(lu)。這(zhe)兩(liang)個(ge)過(guo)程(cheng)都(du)被(bei)認(ren)為(wei)為(wei)核(he)苷(gan)酸(suan)切(qie)除(chu)修(xiu)複(fu)(NER)奠(dian)定(ding)了(liao)基(ji)礎(chu)。
然(ran)而(er),兩(liang)項(xiang)新(xin)研(yan)究(jiu)一(yi)致(zhi)認(ren)為(wei),基(ji)於(yu)對(dui)活(huo)大(dai)腸(chang)杆(gan)菌(jun)細(xi)胞(bao)DNA修(xiu)複(fu)的(di)首(shou)創(chuang)多(duo)階(jie)段(duan)分(fen)析(xi),大(dai)多(duo)數(shuo)NER是(shi)與(yu)RNA聚(ju)合(ge)酶(mei)偶(ou)聯(lian),後(hou)者(zhe)掃(sao)描(miao)整(zheng)個(ge)細(xi)菌(jun)遺(yi)傳(zhuan)密(mi)碼(ma)以(yi)尋(xun)找(zhao)損(sun)傷(shang)區(ou)域(yu)。
發(fa)表(biao)於(yu)《自(zi)然(ran)》雜(za)誌(zhi)上(shang)的(di)研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian),RNA聚(ju)合(ge)酶(mei)是(shi)組(zu)裝(zhuang)整(zheng)個(ge)NER複(fu)合(ge)體(ti)的(di)支(zhi)架(jia),也(ye)是(shi)DNA損(sun)傷(shang)的(di)主(zhu)要(yao)傳(zhuan)感(gan)器(qi)。結(jie)果(guo)表(biao)明(ming),NER的(di)主(zhu)要(yao)酶(mei)UvrA和(hu)UvrB不(bu)能(neng)自(zi)行(hang)定(ding)位(wei)大(dai)多(duo)數(shuo)病(bing)變(bian),而(er)是(shi)通(tong)過(guo)RNA聚(ju)合(ge)酶(mei)傳(zhuan)遞(di)給(ji)它(ta)們(men)。
第(di)二(er)項(xiang)發(fa)表(biao)於(yu)《自(zi)然(ran)·通(tong)訊(xun)》雜(za)誌(zhi)的(di)研(yan)究(jiu)則(ze)表(biao)明(ming),蛋(dan)白(bai)質(zhi)Rho可(ke)發(fa)出(chu)信(xin)號(hao),告(gao)訴(su)RNA聚(ju)合(ge)酶(mei)停(ting)止(zhi)讀(dou)取(qu)全(quan)基(ji)因(yin)信(xin)息(xi)。實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming),細(xi)菌(jun)的(di)細(xi)胞(bao)抑(yi)製(zhi)了(liao)蛋(dan)白(bai)質(zhi)Rho的(di)活(huo)動(dong),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhuo)停(ting)止(zhi)信(xin)號(hao)減(jian)弱(ruo),因(yin)此(ci)RNA聚(ju)合(ge)酶(mei)會(kuai)繼(ji)續(xu)讀(dou)取(qu),並(bing)將(qiang)修(xiu)複(fu)酶(mei)傳(zhuan)遞(di)到(dao)整(zheng)個(ge)基(ji)因(yin)組(zu)中(zhong)遇(yu)到(dao)的(di)DNA損(sun)傷(shang)的(di)地(de)方(fang)。
《自(zi)然(ran)》雜(za)誌(zhi)研(yan)究(jiu)報(bao)告(gao)的(di)第(di)一(yi)作(zuo)者(zhe)、努(nu)德(de)勒(lei)實(shi)驗(yan)室(shi)博(bo)士(shi)後(hou)學(xue)者(zhe)比(bi)諾(nuo)德(de)·巴(ba)拉(la)蒂(di)博(bo)士(shi)說(shui),根(gen)據(ju)新(xin)發(fa)現(xian)推(tui)測(ce),包(bao)括(kuo)人(ren)類(lei)細(xi)胞(bao)在(zai)內(nei)的(di)真(zhen)核(he)生(sheng)物(wu)也(ye)在(zai)全(quan)基(ji)因(yin)範(fan)圍(wei)內(nei)使(shi)用(yong)RNA聚(ju)合(ge)酶(mei)進(jin)行(hang)有(you)效(xiao)的(di)修(xiu)複(fu)。未(wei)來(lai),研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)計(ji)劃(hua)確(que)認(ren)是(shi)否(pi)存(cun)在(zai)適(kuo)用(yong)於(yu)全(quan)基(ji)因(yin)的(di)TCR,如(ru)果(guo)得(dei)到(dao)證(zheng)實(shi),將(qiang)探(tan)索(suo)未(wei)來(lai)是(shi)否(pi)可(ke)以(yi)安(an)全(quan)地(de)促(cu)進(jin)修(xiu)複(fu)DNA損(sun)傷(shang),從(zong)而(er)對(dui)抗(kang)衰(cui)老(lao)或(huo)疾(ji)病(bing)。