Mol Cell：科学家揭示DNA断裂被修复的分子机制

　　2017年2月5日 讯 /生物谷BIOON/ --日前，一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中，来自达姆施塔特工业大学的研究人员通过研究发现，修复DNA损伤的过程或许远比我们想象之中要复杂得多，DNA双链破碎的末端结构或许并不仅仅是加入进去那么简单，其首先会发生一种精细化地改变以便原来的遗传信息能够被储存起来。

　　DNA作为携带遗传信息的载体，其容易发生持续性地损伤，其中最严重的损伤就是DNA双链断裂，双螺旋结构就会被一分为二，如果细胞中类似的DNA损伤不能够被有消修复的话，重要的遗传信息就会出现缺失，这时候就会伴随细胞死亡的发生，或者诱发永久性的遗传改变以及细胞转化；随着人类机体进化，机体中修复DNA损伤的方法也会不断革新，在DNA损伤修复过程中很多酶类都会一起发挥作用来最大限度地恢复DNA中的遗传信息。

　　目前有两种修复DNA双链破碎的方法，其在精确性和复杂性上存在一定差异，其中一种最简单的方法就是非同源性末端接合（non-homologous end joining），即尽可能快速地将两个断裂的末端进行连接，但这种方法并不会注重准确性地恢复损伤的遗传信息；而第二种方法就是同源重组，这种修复方法能够利用姊妹拷贝中精确同一的遗传信息来以较高的准确率修复损伤的DNA。然而诸如这样的子代拷贝仅会在分裂的细胞中存在，在细胞分裂之前遗传信息就会被复制。

　　研究者Markus Lobrich教授表示，我们很难理解在非同源性末端接合修复过程中重要的遗传信息如何发生会发生丢失，随后我们在进行连接修复之前检测了在末端破碎发生过程中的酶类过程，相比此前研究者的认知而言，破碎的末端似乎并不容易连接上，而且破碎断裂处还会被特殊的酶类所改变，因此缺失的遗传信息往往就会作为DNA破碎出现地结果，而在另一个拷贝的帮助下就可以对损伤的DNA进行修复。

　　破碎末端发生的改变往往会让研究者想起同源重组过程，也就是姊妹拷贝会扮演一种用于精确修复的基质；在不分裂的细胞中并没有DNA的姊妹拷贝，研究人员并不清楚用于精确修复的遗传信息拷贝来自哪里；本文研究同时也提供了一些清晰的证据，即不发生分裂的细胞或许能够作为遗传信息的拷贝来进行DNA双链断裂的修复过程；同时本文研究对于科学家们开发新型基因疗法来治疗多种遗传性疾病也提供了新的线索和希望。