专家园地

您所在位置:首页 > 专家园地 > 正文

容易出错的酶在应激细胞中复制无错DNA

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-05-03浏览次数:860

有时,复制的细胞必须选择两种危害中较轻的细胞。例如,当复制细胞处于压力下时,即使模板是完美的,也可能难以将碱基与单链DNA(ssDNA)模板配对。面对DNA链不会被复制的风险,细胞可能会采用简单的权宜之计。而不是等待高度准确的DNA聚合酶,细胞可能需要更快但容易出错的替代品,即,用于诱变修复。

是的,即使DNA中没有突变,依赖于翻译合成(TLS)的DNA聚合酶的诱变修复也可能侵入。这一发现来自多伦多大学,科学家注意到,在压力下,酵母细胞产生的复制错误远远超过预期。这些错误的发生是因为酵母细胞缺乏足够的核苷酸碱基,也可能在我们自己的细胞中发生,导致癌症和其他疾病。

由Grant W. Brown博士领导的多伦多大学科学家表示,诱变修复及其容易出错的聚合酶可以复制比我们想象的更多的DNA,这些聚合酶可能是致病突变的来源。

有关科学家工作的详细信息发表在2月4日的期刊0x9A8B上,发表在题为0x9A8B的文章中。本文指出,当检测到物理损坏时,TLS通常在复制后修复(PRR)中激活。损坏可能是由紫外线或致癌化学物质引起的。然而,也可以激活PPR以修复由较少损伤的复制应激引起的ssDNA。

本文作者写道:“我们发现PRR对DNA复制应激的反应不会引起基础损伤。”正常S期后的Rad5形成和暴露于DNA碱基后可能不存在的暴露应激类型损害核损伤。 Rad5与DNA复制叉的应力部位结合,在那里它募集TLS聚合酶以修复ssDNA缺口,防止有丝分裂缺陷和染色体断裂。

这一发现让布朗和博士生David Gallo感到惊讶,他完成了大部分工作。他们研究了在有限的核苷酸碱基(构成DNA代码的a,T,C和G字母)的影响下培养的细胞中的DNA复制。你可以把它想象成你的车没油了。我们正在从DNA复制中去除气体。例如,当食物缺乏或疾病缠身,并且快速增殖的癌细胞耗尽资源时,细胞可能会经历这种压力。

细胞基因组的复制首先通过新DNA合成与T,C和g的互补碱基配对将双DNA螺旋松弛成单链,每条链充当模板。这通常是DNA聚合酶的“超级”精确度只会使错误非常小,以确保生命和高保真的蓝图传递给下一代,“布朗说。”

但缺乏DNA构建模块导致细胞需要另一种更容易出错的DNA聚合酶。这种方便的诱变修复似乎是一种保存DNA的奇怪方法,但它有助于避免更糟糕的基因组损伤,这可能导致部分染色体丢失。

布朗强调,“复制并犯一些错误比不复制更好,允许染色体重排,染色体重排对细胞更有害。”

“与普遍存在的PRR观点相反,”这篇分子细胞文章的作者总结道,“我们的数据表明,Rad5促进了生理和外源复制应激过程中产生的诱变和无错误的ssDNA。修复。”这一发现可能对癌症研究产生影响。

我们的细胞也具有相同的易错DNA复制机制。当DNA复制速率超过核苷酸供应时,快速增殖的癌细胞在耗尽燃料时通常经历所谓的致癌基因诱导的复制应激。在这些条件下,细胞可能会采用容易出错的DNA复制,在这种情况下,新突变可能有助于癌症存活,尽管未来的研究仍有待证实。

“在癌基因诱导的复制应激过程中,容易出错的DNA复制途径可能被激活,以帮助癌细胞存活,”Gallo指出。 “这将使选择性杀死癌细胞成为一种流行的治疗靶点。”