【要闻】科学家注意到一种全新的DNA损伤修复方法

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题目:科学家关注了新的dna损伤修复方法的来源:奇点网

今天，荷兰皇家科学院hubrecht研究所和英国mrc分子生物学实验室的科学家在顶级期刊《自然》上发表的研究成果[1]对有饮酒习性的人来说是好消息。 他们发现了能安全修复酒精代谢物乙醛引起的dna损伤的新dna修复机制。

如果找到激活这种修复途径的方法，也许可以用于范妮贫血( fa )的治疗和酒精性癌症发病率的降低[2]。

在介绍这项研究之前，奇点蛋糕必须证明我们不鼓励喝酒。 这项研究本身也不能成为你允许自己喝酒的依据。

众所周知，含酒精的饮料是致癌物质。

事实上，我们的身体为减少酒精伤害做出了很多努力。

首先，酒精进入人体后会分解成乙醛，但如果很多人的体内存在乙醛脱氢酶2(aldh2 )，就会把乙醛转换成醋酸。 这是第一层的保护。 遗憾的是，在我们亚洲人中，许多人的乙醛脱氢酶2基因挂起，因此亚洲人的酒精性癌症发病率很高[3]。

对乙醛脱氢酶2基因失活的人来说，身体第二层的自我保护机制是修复乙醛引起的dna损伤。

乙醛引起的dna损伤到底是怎么修复的？ 要明确这个问题，首先需要知道乙醛引起的dna损伤是什么样的。

不得不说乙醛对dna的损伤确实很特别: dna双链之间形成内部交联( icl )。

什么意思？

如果把dna双链看成拉链，乙醛对“拉链”的损伤就是在特定的地方锁定拉链的两个链牙。 拉链通常很容易打开。 我知道如果两链牙之间夹着什么东西，我就不想再拉开拉链了。

简单地说，乙醛锁定了dna。

这种危害可以想象，首先这个dna变得无法复制，其次锁定的基因也不想转录表达。

你觉得dna交联厉害吗？

当然很厉害！ 抗癌剂顺铂杀死癌细胞的机制是使癌细胞的dna交联损伤[4]，知道癌细胞的染色体变得不稳定，最终死亡。

事实上，dna交联损伤是比较常见的dna损伤形式。 细胞有称为范妮贫血通路(简称fa通路)的修复机制。

这条fa通道是怎么做的呢？

那个方法简单粗暴。 dna交联不是锁定dna，而是让dna无法复制吗？ 其fa路径在dna被复制到锁定的部位时“咔嗒”地送刀，切断dna的单链，则该锁定被解除。 (如下图所示)

▲ fa通路修复方法:红存根是dna交联损伤位点。

看看那两把大剪刀

很明显，fa通路用粗暴的方法解开dna的包围，然后细胞启动其他机制来修复被切断的dna。 从这个过程可以看出，fa路径的刀直接引起dna断裂，之后其他修复机构会帮助它，但依然有很大的风险，有可能导致染色体的重新排列，正常细胞有癌变的可能性。

总的来看fa通路这种修复方法，虽然有风险，但总算修复了可怕的dna交联损伤。 研究表明顺铂诱导的dna交联损伤可以这样修复[5]。

乙醛引起的dna交联损伤也能这样修复吗？

上面的问题是荷兰皇家科学院hubrecht研究所的puck knipscheer和英国mrc分子生物学研究所的ketan j。 patel团队想要的研究课题。

▲ puck knipscheer (来源: hubrecht.eu )

研究乙醛修复dna交联损伤方法的难点是很少得到乙醛诱导的特定部位dna交联损伤。 他们处理这个问题花了两三年时间[6]。

在获得他们想要的dna交联损伤后，knipscheer和patel团队深入研究了其修复方法。

fa通道确实参与了。

但是，他们意外地发现，不仅存在fa途径，而且似乎还存在更快的修复机制，乙醛诱导的dna交联约一半是用未知的修复方法修复的。

他们的职业敏感性告诉他们，下面有条大鱼。

▲ ketan j。 patel (资料来源: hubrecht.eu )

研究表明，他们注意到的第二种dna交联修复方法也与dna复制有关，但确实与fa无关。

围绕这种未知的修复方法，knipscheer和patel团队的研究者展开了深入的研究。 结果表明，这种未知的修复方法不仅比fa途径更快，而且安全:不是切断交联部位附近的dna链，而是直接解开了链的一端。

最终，用这种未知的dna交联损伤修复法修复后，交联部位单链上的碱是正常的，对面链上的对应碱有其乙醛诱发的“链”。 (如下图所示)

▲图中的红色虚线是dna交联损伤部位的左下角为fa修复方法，右下角为新发现的修复方法

很明显，这种新的修复机制不需要切断dna，比fa通道安全得多。

knipscheer和patel小组还发现，这种未知的修复方法可以修复乙醛诱导的dna交联损伤，但对顺铂诱导的dna交联损伤束手无策。

遗憾的是，knipscheer和patel团队注意到了这个修复路径的存在，但不知道这是怎么发生的，这些分子参与了其中。

如果能找到这种修复方法背后的分子机制，也有望开发适当的药物治疗范可尼贫血，降低酒精性癌的发病率，发现另一批患有范可尼贫血样疾病的人。