华沙破损综合征(Warsaw breakage syndrome,WABS)是一种可导致多种畸形的遗传疾病,患者伴随轻度到重度智力障碍,从出生开始身体发育受阻,导致身材矮小和小头畸形。患者具有独特的面部特征,包括额头小、短鼻子、小下巴、人中平坦以及脸颊突出,其他常见特征包括内耳神经损伤引起的“感官神经性耳聋”和心脏畸形。

很长时间以来,科学家们知道编码DDX11的基因突变与WABS有关,最近,东京都立大学和意大利分子肿瘤研究所(FIRC)的研究人员鉴定出了DDX11解旋酶的未知新功能,这篇发表在《PNAS》的文章显示,DDX11在DNA修复中起重要作用,并且作为范可尼贫血(Fanconi Anemia,FA)通路的备份对另一种生命衰弱状态有关。
在细胞生物学功能中,DNA起核心作用,但是由于自发和环境因素它们经常到损害。未能成功修复的损伤可能导致恶性肿瘤或癌症。了解DNA的修复极其重要,2015年的诺贝尔化学奖授予了Tomas Lindahl, Paul Modrich和Aziz Sancar三位科学家以表彰他们从分子水平揭示了细胞修复损伤DNA以及保护遗传信息的机制。
已知人类基因组12号染色体上的DDX11基因和其编码的DDX11解旋酶突变是WABS的发病原因,但是DDX11的作用机制尚不清楚。意大利FIRC的Dana Branzei博士和东京都立大学Kouji Hirota教授领导的课题组开始合作寻找DDX11的功能,他们开始在鸟类细胞中研究DDX11,随后又注意到了WABS患者与FA患者细胞的相似性。
研究人员发现,DDX11与9-1-1检查点复合蛋白合作对DNA修复起关键作用,正如其名,9-1-1的功能是检查DNA链复制后的完整性。FA通路可以改善链间交联(interstrand crosslinks,ICLs),ICLs是一种导致细胞死亡和发育障碍的严重有害损伤。
这一发现解释了暴露于ICLs下WABS和FA细胞之间的明显相似性,换句话说WABS亦可归类为FA样紊乱。
研究人员还发现,DDX11参与健康免疫系统功能和适应性的免疫球蛋白可变基因多样化。由于免疫球蛋白可变基因多样化是哺乳动物细胞中最常见的内源性损伤(底物位点诱导的),提示DDX11和9-1-1可以促进底物位点性DNA损伤耐受。这一发现潜在地解释了在发育过程中,DDX11与9-1-1的重要作用和它们的相似性。
除了阐明WABS的基础机制,这项研究还促进了我们对基因组稳定性背后的生物学机制以及疾病的细胞水平理解,结果对包括癌症、DNA修复缺陷相关发育障碍等多种疾病具有深远的医学意义。
迄今规模最大的古代人类DNA研究表明,人类进化在过去1万年里明显加快。这项由美国哈佛医学院的群体遗传学家DavidReich联合主导的研究,4月15日发表于《自然》。研究人员在涵盖欧洲和中东地区的古代......
近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心与中国科学院天津工业生物技术研究所合作,研究开发了一种集成的、高灵敏度且高通量的错误校正平台eMBS。能够通过理性设计工程化MutS蛋白并结合磁珠分离......
据报道,上个月法国发生的一起案件,在一把枪上发现了同卵双胞胎兄弟的DNA,但他们拥有相同的DNA,所以传统的DNA检测方法,无法确定DNA属于哪位兄弟。在法国一起刑事审判中,传统的DNA检测未能区分出......
27日的《科学》杂志发表了一项研究,揭示了人类基因组中一类可“跳跃”的DNA片段——被称为遗传“寄生虫”的LINE-1(L1)元件,如何成为破坏癌症基因组稳定性的主要力量。基因组的不稳定正是癌症演化的......
一艘沉没于150年前的船经历了怎样的航程?科研人员从出水瓷瓶内的沉积物中,“打捞”出了它的生命史。通过对长江口二号沉船出水青花双耳瓶中的土壤沉积物进行环境因子与沉积物古DNA分析,来自复旦大学、华东师......
在近日一项发表于《自然》的研究中,科学家绘制出迄今最详尽的人类活细胞内DNA折叠、环状缠绕和移动的图谱,展示了基因组结构随时间推移的变化情况,揭示了隐藏的基因调控机制,是了解DNA结构如何塑造人类生物......
图基于卷对卷流体的新一代快速低成本基因测序技术在国家自然科学基金项目(批准号:22027805、22334004、22421002)等资助下,福州大学杨黄浩、陈秋水团队与华大生命科学研究院秦彦哲、章文......
荷兰乌得勒支大学研究人员开发出一款全新荧光传感器,可在活细胞乃至活体生物中实时监测DNA损伤及修复过程,为癌症研究、药物安全测试和衰老生物学等领域提供了重要的新工具。相关成果发表于新一期《自然·通讯》......
三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素,其动态变化与细胞生长发育及癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态,是理解基因调控机制的重要科学问题。现有基于CRISPR-C......
1812年,法国皇帝拿破仑一世从俄罗斯莫斯科撤退时,其大部分军队因饥饿、疾病和寒冷的冬天而损失殆尽。如今,对这撤退途中丧生的30万士兵的部分遗骸的DNA的分析发现,两种未曾预料到的细菌性疾病很可能增加......