在真核生物---包括人在內的一組有機體---中,存活的關鍵就是某些蛋白能夠快速和準確地修復當DNA發(fā)生復制從而制造新細胞時產生的基因錯誤,。
根據(jù)2011年12月23日發(fā)表在《科學》期刊上一篇研究論文,,美國路德維希癌癥研究所和加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學院研究人員發(fā)現(xiàn)這些蛋白發(fā)揮它們作用---即一種稱作DNA錯配修復(DNA mismatch repair)的過程---的部分奧秘。
路德維希癌癥研究所助理研究員Christopher D. Putnam博士,,也是加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學兼任助理教授,,他說,“DNA錯配修復的主要問題之一就是DNA錯配修復蛋白如何找出DNA錯配中哪個堿基是錯誤的,。比如,,鳥嘌呤(G)與胸腺嘧啶(T)錯誤配對,那么G或T中哪個是錯誤的,?挑錯堿基會導致突變,,而不是修復。”
路德維希癌癥研究所研究員和加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學和細胞與分子醫(yī)學教授Richard D. Kolodner領導的研究小組使用釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作為模式動物,,發(fā)現(xiàn)新復制的DNA在復制后10到15分鐘之后產生一個短暫的信號以便鑒別它為新的DNA,,因而是DNA錯配修復的潛在對象。盡管實際的信號尚未鑒定到,,但是Putnam說,,它可能是在單鏈DNA或與復制相關聯(lián)的某些蛋白上起信號指示作用的切口??茖W家們正努力研究以便找出具體信號,。
這些發(fā)現(xiàn)與更早期發(fā)表的第一次在活細胞中可視化觀察DNA錯配修復的論文結合在一起,更加充分地解釋真核生物如何消除DNA復制錯誤,,而這些錯誤能夠導致缺陷產生和癌癥發(fā)育,。
Putnam說,“真核細胞如何鑒定新合成的DNA鏈是一個至少存在了30年的秘密,。這些發(fā)現(xiàn)實際上改變了我們對DNA錯配修復如何工作的看法,。”(生物谷:towersimper編譯)
doi:10.1126/science.1210770
PMC:
PMID:
Mismatch Repair, But Not Heteroduplex Rejection, Is Temporally Coupled to DNA Replication
Hans Hombauer, Anjana Srivatsan, Christopher D. Putnam, Richard D. Kolodner
In eukaryotes, it is unknown whether mismatch repair (MMR) is temporally coupled to DNA replication and how strand-specific MMR is directed. We fused Saccharomyces cerevisiae MSH6 with cyclins to restrict the availability of the Msh2-Msh6 mismatch recognition complex to either S phase or G2/M phase of the cell cycle. The Msh6-S cyclin fusion was proficient for suppressing mutations at three loci that replicate at mid–S phase, whereas the Msh6-G2/M cyclin fusion was defective. However, the Msh6-G2/M cyclin fusion was functional for MMR at a very late-replicating region of the genome. In contrast, the heteroduplex rejection function of MMR during recombination was partially functional during both S phase and G2/M phase. These results indicate a temporal coupling of MMR, but not heteroduplex rejection, to DNA replication.