在真核生物---包括人在內(nèi)的一組有機(jī)體---中，存活的關(guān)鍵就是某些蛋白能夠快速和準(zhǔn)確地修復(fù)當(dāng)DNA發(fā)生復(fù)制從而制造新細(xì)胞時(shí)產(chǎn)生的基因錯(cuò)誤,。
根據(jù)2011年12月23日發(fā)表在《科學(xué)》期刊上一篇研究論文,，美國(guó)路德維希癌癥研究所和加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)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(cuò)配修復(fù)(DNA mismatch repair)的過(guò)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(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)兼任助理教授,，他說(shuō),，“DNA錯(cuò)配修復(fù)的主要問(wèn)題之一就是DNA錯(cuò)配修復(fù)蛋白如何找出DNA錯(cuò)配中哪個(gè)堿基是錯(cuò)誤的。比如,，鳥(niǎo)嘌呤(G)與胸腺嘧啶(T)錯(cuò)誤配對(duì),，那么G或T中哪個(gè)是錯(cuò)誤的？挑錯(cuò)堿基會(huì)導(dǎo)致突變,，而不是修復(fù),。”
路德維希癌癥研究所研究員和加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)和細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)教授Richard D. Kolodner領(lǐng)導(dǎo)的研究小組使用釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作為模式動(dòng)物，發(fā)現(xiàn)新復(fù)制的DNA在復(fù)制后10到15分鐘之后產(chǎn)生一個(gè)短暫的信號(hào)以便鑒別它為新的DNA,，因而是DNA錯(cuò)配修復(fù)的潛在對(duì)象,。盡管實(shí)際的信號(hào)尚未鑒定到，但是Putnam說(shuō),，它可能是在單鏈DNA或與復(fù)制相關(guān)聯(lián)的某些蛋白上起信號(hào)指示作用的切口,。科學(xué)家們正努力研究以便找出具體信號(hào),。
這些發(fā)現(xiàn)與更早期發(fā)表的第一次在活細(xì)胞中可視化觀察DNA錯(cuò)配修復(fù)的論文結(jié)合在一起,，更加充分地解釋真核生物如何消除DNA復(fù)制錯(cuò)誤，而這些錯(cuò)誤能夠?qū)е氯毕莓a(chǎn)生和癌癥發(fā)育,。
Putnam說(shuō),，“真核細(xì)胞如何鑒定新合成的DNA鏈?zhǔn)且粋€(gè)至少存在了30年的秘密。這些發(fā)現(xiàn)實(shí)際上改變了我們對(duì)DNA錯(cuò)配修復(fù)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.
