華人科學家Cell子刊揭示細胞的驚人能力
日期：2014-04-28 15:38:12
一項新研究表明，細胞在處理它們的DNA方面比科學家們原以為的更具彈性。即便是缺失一些關(guān)鍵的組件，細胞也能夠適應，通過替代方式來生成它們的DNA拷貝。
在發(fā)表于4月10日《Cell Reports》雜志上的一篇論文中，來自密西根州立大學的一個研究小組證實，沒有復制DNA必需的一個重要組件，細胞也能夠正常生長。
密西根州立大學教授俞克非（Kefei Yu）說：“我們的遺傳信息儲存在DNA中，必須不斷地監(jiān)控DNA損傷以及為了生長而進行DNA復制。如果細胞不能生成它們的DNA拷貝，或是忽視其結(jié)構(gòu)中的錯誤，就可以導致細胞死亡或是癌細胞產(chǎn)生。”
然而這項新研究表明，在管控它們的DNA方面細胞比我們想象的更為靈活。當它們?nèi)笔?/span>DNA復制必要的結(jié)構(gòu)之時，它們會讓自己適應，轉(zhuǎn)而利用其它的工具。
這些工具是一個叫做DNA連接酶的蛋白質(zhì)家族，與DNA相關(guān)的各種過程都需要它。DNA連接酶具有幾種形式，科學家們一致認為它們各自發(fā)揮特定的作用，且不發(fā)生重疊。
DNA連接酶I屬于這一連接酶家族，人們認為其對于生成DNA拷貝至關(guān)重要，因此是生長的必要條件。然而，密西根州立大學的研究人員證實在一些細胞中事實上根本不需要DNA連接酶I。
俞克非說：“這表明細胞能夠以更加靈活的方式來生成它們的DNA。有可能在缺失其中一個連接酶時，它們能夠相互替代。”
俞克非與密西根大學研究人員Li Han及Shahnaz Masani一起，在一種小鼠細胞中取得了DNA連接酶I，檢測了當失去原來推測生成DNA拷貝必不可少的這一組件時，細胞對于這一挑戰(zhàn)的反應。
讓他們吃驚的是，他們看到這些細胞可以很好地生長，表明它們在沒有DNA連接酶I的情況下仍然設(shè)法生成了更多的DNA。他們甚至看到這些‘有缺陷’的細胞也能夠修復DNA中的誘導損傷。
“我們下一個要解答的問題是，這種現(xiàn)象是這一特定細胞類型所獨有，還是適用于其他各種細胞，包括人類細胞。我們對于闡明細胞的確切適應機制非常感興趣，”俞克非說。
如果DNA連接酶I替代實際上是許多細胞類型的普遍規(guī)律，那么將不得不改寫教科書，科學家們將必須啟動研究工作，更好地解釋細胞維持及復制DNA的機制，這兩個過程對于維持生命活力至關(guān)重要。
