Nature重要成果：不一樣的DNA修復
日期：2011-10-28 09:07:36
近日來自美國加州大學戴維斯分校的研究人員在新研究中發現癌癥細胞中的DNA修復并非此前認為的單行道，而是通過同源重組——一種重要的DNA修復機制，使DNA形成一個回轉，從而重新啟動了DNA自我糾錯。這一發現不僅對于基本癌癥生物學領域提供了新的理解，而且還對改善癌癥療法的效力具有重要的意義。相關研究論文在線發表在10月23日的《自然》（Nature）雜志上。
文章的通訊作者是加州大學戴維斯分校癌癥中心分子腫瘤項目的負責人之一、加州大學戴維斯分校微生物學以及分子和細胞生物學Wolf-Dietrich Heyer教授。其課題組的主要研究方向是同源重組DNA修復、乳腺癌以及DNA修復與癌癥的關系研究。
在這篇文章中，Heyer和他的同事以酵母為模型系統闡釋了DNA修復的機制。研究人員發現一種稱為重組的DNA修復途徑能使自身發生逆轉。這使得它成為了一個強大的機制，確保癌細胞能通過多種不同的途徑來應對DNA損傷。研究人員認為這種修復機制有可能是導致某些癌細胞對以誘導DNA損傷為目的的放療和化療產生耐受的重要原因。
Heyer將這一DNA修復系統的自我糾錯能力形象地比喻為在現代化城市中確保駕車能夠輕易掉頭的的U形轉彎和雙向車道。“這就好比如果你在一條單行道的中世紀意大利街道上行駛，要想繞回到你的車行道上無疑要困難得多，”Heyer說。
隨后研究人員在利用電子顯微鏡觀察在DNA鏈上發揮功能的修復蛋白質時，觀察到了一種稱為Rad51的前突觸絲參與調控了一種促進重組修復的酶（Rad55-Rad57）和另一種抑制重組修復的酶（Srs2）的平衡。通過調控這兩種酶的平衡，Rad51可在需要時啟動遺傳修復或是導致相反的狀況。
這是一個對于細胞具有重要意義的拔河賽，如果重組發生在錯誤的時間和錯誤的位置，就有可能最終導致細胞死亡。而修復系統如果喪失不良修復的能力，則給予了細胞二次機會，在DNA損傷后改善細胞環境。這正是癌癥治療中發生的極其可怕的事情。
在科研文獻中有大量的線索表明DNA修復有可能是導致癌細胞對基于誘導DNA損傷的放療和某些化療產生耐受的重要原因。癌細胞耐受DNA損傷的能力直接影響了抗癌治療的結果，了解DNA修復系統的基本機制對于開發出克服治療耐受的新策略具有重要的意義。
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