Science子刊：“定格”細胞癌變路徑 捕捉神出鬼沒的DNA
日期：2016-11-22 09:16:31
健康細胞在癌變過程中會產生一些神出鬼沒的DNA片段。Rice大學、Baylor醫學院等機構的科學家們最近通過合成生物學技術捕捉到了這些片段。他們在Science Advances雜志上發表文章指出，開發新藥中和關鍵的“DNA中間產物”可以阻止癌癥。
細胞分裂的時候會解開DNA雙鏈進行拷貝，這時候DNA特別脆弱容易受傷。 修復DNA的過程有時會造成突變和錯誤，這些錯誤累積起來細胞就會癌變。DNA修復往往需要好幾步才能完成，這個過程會生成DNA反應的中間產物。這些中間產物對整個反應是至關重要的，但它們的存在非常短暫很難進行研究。
為此，研究人員設計了能夠捕捉DNA中間產物的合成蛋白。這些蛋白可以幫助他們凍結時間，展現改變DNA的實時過程，揭示基因組不穩定性背后的分子機制。研究人員指出，合成蛋白能夠鑒定DNA修復反應的中間分子，確定它們的數量、形成速度、基因組定位及其參與的分子反應。
“了解各個中間產物在反應中起到的作用之后，我們就可以想辦法制造藥物來阻止它們，”這項研究的領導者，Baylor醫學院的Susan Rosenberg說。“我們希望日后能夠設計相應的藥物，在此基礎上阻斷細胞癌變的能力。”
DNA復制和DNA修復是所有生命的基本程序，也是生命科學領域的重要謎題。Sheffield大學的研究團隊揭開了這個謎題的關鍵部分。他們捕捉到了前所未有的細節，闡明了細胞分裂之后從DNA雙鏈中去除分支DNA的分子機制。這項研究于六月六日發表在Nature Structural & Molecular Biology雜志上。
DNA復制機器能夠以極快的速度和驚人的準確性將堿基配對形成DNA雙螺旋。不過，這些機器每復制10,000 -100,000 bp就會犯個錯誤，這個錯誤如果不校正就會成為基因組突變。那么，這些錯誤是如何產生的呢？Duke大學的研究人員在Nature雜志上發表文章指出，量子悸動的出現頻率與DNA復制錯誤的頻率差不多，它們可能就是隨機突變的基礎。
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。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研究證實，受損DNA鏈的搖擺舞在哺乳動物細胞中相當常見。
