发布时间:2010-07-27 00:00 原文链接: 美揭示光解酶修复受损DNA过程

  研究人员早已注意到,人体中缺乏一种多数动物甚至植物带有的能够修复严重太阳灼伤的酶。美国俄亥俄州立大学的科学家在《自然》杂志网站上撰文表示,他们首次观察到了这种酶是如何修复受损DNA的。该发现有望帮助人们开发新的晒伤疗法和皮肤癌预防方法。

  俄亥俄州立大学物理学家和化学家仲东平与同事介绍说,他们观察到光解酶(photolyase)向受损的DNA链注射一个电子和一个质子、在10亿分之数秒内修复损伤的情况。仲东平表示,这听起来简单,但实际上电子和质子注入后产生了一系列非常复杂的化学反应。这一切虽然发生在瞬间,时机却十分恰当。

  在实验中,仲东平他们将自己合成的DNA放在紫外线下照射,让DNA出现类似于晒伤的损伤,然后加入光解酶,并用超快光脉冲成像技术获得了揭示光解酶修复受损DNA过程的系列图片。

  紫外线导致人类患上皮肤癌的原因是它使得细胞中沿着DNA分子不正确的地方出现了化学键。仲东平的研究显示,光解酶能够解散这些错误的化学键,让DNA的原子重新回到原来的位置。同时,他们还发现,修复完成后,DNA螺旋链会自动向光解酶发射出电子和质子,这让光解酶能继续修复其他受损的DNA。

  人类被阳光晒伤后,其体内的酶没有能力修复DNA损伤,皮肤细胞出现死亡。科学家将慢性皮肤晒伤同DNA变异联系起来,认为DNA变异导致了诸如皮肤癌等疾病。仲东平表示,现在人们认识了光解酶的作用机理,有望利用该信息设计出治疗阳光晒伤的药物或皮肤霜。

  科学家表示,常见的防晒霜的作用是将紫外线转变成热能或反射紫外光。含有光解酶的防晒霜则有可能治疗穿透进皮肤的紫外线所引起的损害。

相关文章

这一分子工具有望成基因调控新“秘钥”

近年来,环状单链DNA(CssDNA)因其稳定性高、免疫原性弱、可编程性强,成为基因调控、细胞治疗等医学合成生物学领域很有潜力的分子工具之一。近期,中国科学院杭州医学研究所研究员宋杰团队针对此前开发的......

天大学者提出全新DNA存储系统

随着信息技术的飞速发展,传统存储方式已经逐渐无法满足大数据时代的需求。在此背景下,DNA信息存储技术应运而生,通过利用DNA分子存储数据,已经被视为未来大规模数据存储的潜力介质。每克DNA能够存储数百......

我国研发全新的DNA存储系统HELIX60MB生物医学图像存入DNA!

近日,我国科研人员在DNA存储领域取得新突破,研发了一种全新的DNA存储系统——HELIX,该系统专门用于存储生物医学数据,并成功实现了60MB的时空组学图像的存储与恢复。这一科研成果由天津大学应用数......

《自然》揭示DNA损伤应答过程中染色质松散新机制

4月16日,深圳大学医学部基础医学院、卡尔森国际肿瘤中心教授朱卫国团队在《自然》杂志在线发表最新研究。他们揭示了连接组蛋白H1脱酰胺化修饰促进染色质开放和DNA损伤修复的机制,为肿瘤放化疗的精准靶标设......

水生生物DNA条形码及环境DNA分析测试公开征集

中国环境监测总站开展水生生物DNA条形码及环境DNA分析测试公开征集工作,现向社会诚邀业界口碑良好并具有相关资质的单位参与征集。本项目资金来源:财政资金。一、项目概况:二、响应人资格要求:1.响应人须......

猿类基因组测序为人类进化研究提供“里程碑”视角

经过20多年的努力,科研人员成功地对6种现存猿类的基因组进行了完整测序,为研究人类进化提供了近距离视角,这被英国《自然》杂志称为“遗传学的一个里程碑”。123名来自多个国家和地区的科研人员组成的团队9......

新研究绘出人类基因“隐秘开关”图谱

以色列耶路撒冷希伯来大学近日发布公报说,该校研究人员绘制出一份较为全面的人类基因“隐秘开关”图谱,有助于推动遗传疾病等方面研究。人类遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)上的基因可以被甲基化,这可以使相关基因......

新DNA显微镜“从内到外”绘制生命3D图

美国芝加哥大学的科学家开发出一种名为体积DNA显微镜的革命性成像技术。该技术可“从内到外”绘制生命3D图,科学家通过标记和追踪分子间的相互作用,构建出复杂的遗传物质3D图,进而提供前所未有的生物体内视......

微生物所刘晓团队揭示粗糙脉孢菌DNA损伤调控生物钟的机制

近日,中国科学院微生物研究所刘晓团队在NucleicAcidsResearch上发表了题为“CheckpointkinasesregulatethecircadianclockafterDNAdama......

科学家观察到DNA开始解旋瞬间

阿卜杜拉国王科技大学的一项开创性研究首次直接观察到了DNA开始解旋的瞬间,揭示了使细胞能够准确复制其遗传物质的基本机制。这项研究使用冷冻电子显微镜和深度学习技术,捕捉到解旋酶与DNA相互作用的精微细节......