诺奖得主PNAS文章公布最新测序技术:重新定义DNA修复
我们身体细胞内的DNA每日都会由于各种原因而受损,因此可以说细胞间DNA修复系统是维持生命的基础,但是对于这个基础机制科学家们并没有完全弄明白。近期来自北卡罗来纳州大学教堂山分校的研究人员利用先进的测序技术,分析澄清了这些修复系统中的关键分子细节,发现了核苷酸切除修复的奥秘。 这一研究成果公布在2月6日的PNAS杂志上,文章的通讯作者之一是2015年诺贝尔化学奖得主之一Aziz Sancar教授,Sancar教授生于土耳其萨武尔,主要从事DNA修复、细胞周期检查点、生物钟方面的研究。他获得诺贝尔奖的原因也就是DNA修复研究:他曾花费大量时间分析光解和光激活的机制,对这些机制的探索已有近20年时间,直接观察到了光解酶修复胸腺嘧啶二聚体的过程。 为了研究细胞中的切除修复,Sancar等人研发出了一种新技术:XR-seq,XR-seq能帮助研究人员分离和测序切除修复过程中从基因组剪切下来的小片段加合物损伤(adduct-dam......阅读全文
关于DNA损伤修复的类型介绍
DNA分子的损伤类型有多种。UV照射后DNA分子上的两个相邻的胸腺嘧啶(T)或胞嘧啶(C)之间可以共价键连结形成环丁酰环,这种环式结构称为二聚体。胸腺嘧啶二聚体的形成是 UV对DNA分子的主要损伤方式。 Χ射线、γ射线照射细胞后,由细胞内的水所产生的自由基既可使DNA分子双链间氢键断裂,也可使
DNA修复出错何以致癌?
最近,日本大阪大学的一组研究人员发现,如果在DNA受到辐射损伤的时候DNA损伤应答(DDR)不起作用,那么,那些应该被去除的蛋白质反而会保留下来,遗传信息的丢失可能被刺激,当被错误修复的时候,这会导致肿瘤的形成。相关研究结果发表在《PLOS Genetics》杂志。 人们认为,细胞癌变的原因之
DNA错配修复蛋白如何运作
当一个细胞准备分裂时,DNA首先分裂,双螺旋“解压缩”成为两个单独的主干。新的核苷酸——腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤或胸腺嘧啶,被填充到主干另一边的缺口中,与它们的对应物配对(腺嘌呤和胸腺嘧啶,鸟嘌呤和胞嘧啶),并为旧的和新的细胞复制DNA。大部分时间核苷酸是正确匹配的,但偶尔(在一百万次中约有一次)
DNA修复通路的类型介绍
对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。在哺乳动物细胞中发现了四个较为完善的DNA修复通路,分别是核苷酸切除修复、碱基切除修复、重组修复和错配修复。
关于DNA重组的重组修复介绍
有丝分裂和减数分裂期间由各种外源因子(例如紫外线,X射线,化学交联剂)引起的DNA损伤都可以通过同源重组修复机制(HRR)来修复。 人类和啮齿动物中减数分裂期间HRR所必需的基因产物的缺陷会导致不育 。人类HRR所必需的基因产物(例如BRCA1和BRCA2)的缺陷同时会增加患癌症的风险。在细菌
细胞修复DNA有“工具箱”
从一个细胞到另一个细胞,从这一代人到下一代人,决定人类生长的基因信息在我们体内流淌了千万年。它们每天都会遭到紫外线辐射、自由基和其他致癌物质的伤害,并不断地发生自发的变化,然而却神奇地完好无缺。 这些遗传物质之所以没有乱成一团,是因为大量的分子系统在持续不断地监测并修复着我们的DNA。托马斯
DNA修复机制的分子机理
当DNA双链发生断裂时,细胞启动DNA破坏反应(DNA-damage response, DDR)。DDR的一个重要方面是被破坏的DNA位点的信号的反馈和修复因子的聚集。这项研究表明,在高等的真核生物中,DDR机制中向双链破坏位点不断的积聚作用依赖于组蛋白变体(histone varia
简述DNA损伤修复的发现简史
1949年A.凯尔纳偶然发现灰色链丝菌等微生物经紫外线(UV)照射后如果立即暴露在可见光下则可减少死亡。此后在大量的微生物实验中都发现了这种现象,并证明这是许多种微生物固有的DNA损伤修复功能,并把这一修复功能称为光复活。1958年R.L.希尔证明即使不经可见光的照射,大肠杆菌也能修复它的由紫外
关于DNA损伤的修复方式暗修复的过程介绍
暗修复又称切除修复(excision repair)是活细胞内一种用于对被UV等诱变剂损伤后DNA的修复方式之一,这是一种不依赖可见光,只通过酶切作用去除嘧啶二聚体,随后重新合成一段正常DNA链的核酸修复方式,在整个修复过程中,共有四种酶参与: ①内切核酸酶在胸腺嘧啶二聚体的5‘一侧切开一个3
研究发现DNA损伤修复与DNA转录的协同作用
最近,来自挪威科学技术大学的Barbara van Loon博士等人在遗传信息修复方面有了新发现,该发现发表在最近的《Nature Communications》杂志上。 Van Loon的研究小组发现,阅读DNA的分子元件和纠正DNA错误的分子元件可以协同工作。(图片来源:NTNU) Va
DNA损伤及修复机制谜团解开
英国帝国理工学院医学实验室和分子生物学实验室的研究人员合作解开了一个数十年之久的谜团。他们揭示了如何识别DNA损伤并启动其修复的基本机制。这项研究使用尖端的成像技术来可视化DNA修复蛋白是如何在单个DNA分子上移动的,并使用电子显微镜来捕捉它们是如何“锁定”特定DNA结构的,为更有效地治疗癌症开
Cell:DNA修复必不可少的酶
最近,澳大利亚国立大学(ANU)和德国海德堡大学的科学家们,发现了DNA修复过程中的一个重要组成部分,将为开发新的抗癌药物打开大门。相关研究结果发表在10月27日的《Cell》杂志。本研究资深作者、ANU副教授Tamás Fischer说,这项研究发现,由DNA和RNA组成的混合结构,对于DNA损伤
DNA错配修复的概念和过程
错配修复(mismatch repair,MMR):在含有错配碱基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢复的修复方式;主要用来纠正DNA双螺旋上错配的碱基对错配修复的过程需要区分母链和子链,做到只切除子链上错误的核苷酸,而不会切除母链上本来就正常的核苷酸。
揭秘古老蛋白修复损伤DNA的机制
通过对用于制造啤酒和面包的酵母进行研究,来自匹兹堡大学的科学家们日前揭开了一种新型机制,即古老蛋白修复DNA损伤的分子机制,同时研究者还揭示了修复过程发生功能障碍引发癌症的机制,相关研究刊登于国际杂志Nature Communications上,该研究或为开发新型的抗癌疗法带来希望。 在人类机
关于DNA损伤修复的检测方法介绍
大部分DNA损伤修复都依赖于DNA的修复合成,所以对修复合成的测定常用来作为DNA修复的检测方法。常用的有以下几种: 1、放射法 在细胞培养物中加入氚标记的胸腺嘧啶核苷等放射源,用放射自显影方法计数银颗粒数来测定修复合成过程中参入到DNA分子中的量。 2、液体计数法 全称液体闪烁计数法用
DNA修复体系摧毁HIV病毒机理揭开
据物理学家组织网1月21日报道,美国约翰·霍普金斯大学通过实验,详细揭示了一种细胞机制是如何保护一种免疫细胞不受人类免疫缺陷病毒(HIV)感染的。研究人员认为,这一发现为从体内根除HIV提供了一条新途径。相关论文发表在1月21日的美国《国家科学院学报》上。 这一机制有两个关键部分:高浓度的
DNA断裂修复增加基因突变风险
据美国物理学家组织网近日报道,美国印第安纳大学与普渡大学印第安纳波利斯联合分校(IUPUI)和瑞典优密欧大学(Umea University)最近的一项联合研究显示,有一种细胞用于修复自身DNA断裂的方法(称为断裂诱导复制),比正常合成DNA产生的基因变异要高出2800倍。
DNA损伤修复相关疾病取得新突破
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
癌细胞“劫持”DNA修复途径来扩散
生物通报道:最近,美国匹兹堡大学癌症研究所(UPCI)的科学家发现,癌细胞能够“劫持”DNA修复途径来防止端粒(染色体的端帽)缩短,从而使肿瘤细胞扩散。相关研究结果发表在11月8日的《Cell Reports》杂志上。 在一个细胞形成的时候,有一个倒计时钟开始滴答作响,决定了细胞能活多久。这个
DNA损伤修复对免疫的作用介绍
DNA修复功能先天缺陷的病人的免疫系统也常是有缺陷的,主要是 T淋巴细胞功能的缺陷。随着年龄的增长细胞中的DNA修复功能逐渐衰退,如果同时发生免疫监视机能的障碍,便不能及时清除癌化的突变细胞,从而导致发生肿瘤。所以, 衰老、DNA修复、免疫和肿瘤四者是紧密关联的。
DNA修复蛋白研究进入亚纳米时代
近日,中国科学技术大学蔡刚团队与南京农业大学王伟武团队合作,在DNA修复的关键蛋白ATR激酶研究方面获得重大突破,在国际上首次在亚纳米尺度上描绘出ATR激酶的三维结构。通过获知这种蛋白对DNA损伤的响应机制,有望指导抗癌新药开发。国际权威学术期刊《科学》12月1日发表了该成果。 据了解,人体细
DNA修复是维护生命健康的根本
“这是很重要的工作。”得知2015年诺贝尔化学奖颁给了三位从分子层面上研究DNA修复机制的科学家——托马斯·林达尔、保罗·莫德里奇和阿齐兹·桑贾尔,中科院基因组研究所研究员杨运桂对科技日报记者说,DNA修复机制是维持生命体遗传物质DNA稳定性和健康的根本。 20世纪70年代以前,科学界一直认
细菌DNA转录偶联修复的结构基础
活跃的转录基因中的DNA损伤修复比基因组中不活跃的区域更迅速。在细菌中,这个过程被转录修复偶联因子(transcription repair coupling factor , TRCF)介导。TRCF破坏DNA损伤位点的处的RNA聚合酶,并重新启动DNA切除修复机制(DNA excisi
Cell:DNA修复必不可少的酶
最近,澳大利亚国立大学(ANU)和德国海德堡大学的科学家们,发现了DNA修复过程中的一个重要组成部分,将为开发新的抗癌药物打开大门。相关研究结果发表在10月27日的《Cell》杂志。 本研究资深作者、ANU副教授Tamás Fischer说,这项研究发现,由DNA和RNA组成的混合结构,对于D
DNA修复的一个未知秘密
加拿大阿尔伯塔大学医学及牙科学院的肿瘤学教授Michael Hendzel非常清楚,几乎没有人能控制他们遗传密码的稳定性。但是,他希望,他最新的一项研究,将有助于影响医学这一难以捉摸和重要的一面。最近在《Nature Cell Biology》发表的一项研究中,他带领的研究小组,探讨了DNA修复
Nature:修复线粒体DNA损伤逆转衰老
在医疗技术日趋完善的今天,健康不再是人们唯一所追求的,养生、保养等越来越成为人们津津乐道的话题,人人都想要永葆青春,而这其中最大的敌人便是“衰老”。之前《Science》杂志有报道称衰老与线粒体DNA损伤相关,一直以来,科学家们将衰老归因于遗传及基因的损伤,却并未深思过这种损伤是否可逆。而来自阿
人类为何睡觉?或为修复遭损害DNA
人的一生中,有三分之一时间要用于睡觉。以前光知道,睡眠有助于加强记忆和提升学习能力。至于为什么会这样,还有其它什么功效,则知之甚少,迄今为止缺乏系统科学解释。 据英国《每日邮报》报道,以色列巴兰大学里奥·艾波包姆教授领导的一个科研小组,最近开展了一项实验。实验是在斑马鱼身上进行的。斑马鱼基因
DNA修复机制如何帮助抵御癌症
2015年的诺贝尔化学奖颁发给了细胞DNA修复机制的相关研究,而理解细胞如何修复损伤的DNA对于开发有效的抗癌疗法或许非常重要。通过揭示机体细胞如何自发地修复引发疾病的DNA突变,研究者或许就可以帮助开发改善治疗癌症的化疗方法的有效性。 研究者Nora Goosen表示,我们可以利用知识来战胜
《科学》:受损DNA修复机理被揭示
瑞典卡罗林斯卡医学院日前说,他们研究发现了受损DNA(脱氧核糖核酸)的修复机理,这将有助于癌症研究。 卡罗林斯卡医学院的卡米拉·肖格伦在7月14日向记者提供的资料中说,细胞分裂前,一个DNA分子将会被复制成两个,并通过一种叫做Cohesin的物质黏合在一起。一旦两个DNA分子分开太早,新生成的细胞中
新研究揭示DNA损伤后的组蛋白降解促进DNA修复
几年来,Gasser及其研究团队一直在研究染色质结构如何在应对DNA损伤的过程中发生变化,以便了解这些变化是否以及如何提高修复速度。在早期的一项研究中,Gasser实验室的前博士生Michael Hauer发现,染色质对急性DNA损伤既有局部的反应,也有全基因组范围内的反应,大约30%的组蛋白在全基