早期DNA复制启动的协调工作可有效地防止DNA损伤

早期DNA复制发生在哺乳动物细胞中活跃的转录染色质区段内,这就提出了早期DNA复制如何与转录协调以避免碰撞和DNA损伤的直接问题。 2021年6月9日,来自北京大学胡家志等研究团队在Genome Biology上在线发表了题为“Transcription shapes DNA replication initiation to preserve genome integrity”的研究论文,开发了一种高通量的核苷类似物整合测序方法,并在小鼠和人类细胞中识别了数千个早期复制起始区,发现转录的早期DNA复制启动的协调工作有效地防止了DNA的严重损伤。 哺乳动物的基因组根据染色质的活性和组蛋白的修饰被分为与关键细胞过程相关的活性和非活性区段,而转录主要发生在活性染色质区段。早期的DNA复制是在活跃的染色质区间内开始的,随后伸长到非活跃区间内。因此,早期DNA复制和基因转录都发生在活跃的染色质区间内,这就提出了一个关键的问题......阅读全文

紫外线引起的DNA损伤

DNA分子损伤最早就是从研究紫外线的效应开始的。当DNA受到最易被其吸收波长(~260nm)的紫外线照射时,主要是使同一条DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体,相邻的两个T、或两个C、或C与T间都可以环丁基环(cyclobutane ring)连成二聚体,其中最容易形成的是TT二聚体.。人皮肤因受

DNA损伤修复对衰老的作用

  从DNA修复功能的比较研究中发现寿命长的动物(象、牛等)修复功能较强;寿命短的动物 (仓鼠、小鼠、鼩鼱等)修复功能较弱。人的DNA修复功能也很强,但到一定年龄后逐渐减弱,同时突变细胞数也相应增加,所以老年人癌的发病率也比较高。检测各年龄组正常人的染色体畸变率和 DNA修复功能证实了这一点。人类中

Cell:DNA损伤揭示抗癌新疗法

  大自然中每一个有机体都会不惜代价保护自身的DNA,但细胞如何精确区分自身DNA的损伤还是入侵病毒外源DNA的损伤依然是个谜底,近日刊登在国际杂志Cell上的一篇研究论文中,来自索尔克研究所的研究人员通过研究揭示了细胞反应系统精确区分上述两种威胁的机制,相关研究或可帮助开发新型的癌症选择性病毒疗法

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

Structure:损伤DNA末端降解过程机制

2022年7月15日,浙江大学生命科学学院赵烨教授、华跃进教授联合浙江大学医学院郭江涛教授团队在CellPress旗下的Structure杂志发表了题为“Mechanisms of helicase activated DNA end resection in bacteria”的研究成果。该论文使

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

RNA复制、转录与逆转录

转录是以DNA为模板合成RNA的过程,经过转录DNA分子中的贮存信息传递到RNA分子中,再由mRNA做为模板合成蛋白质分子。逆转录也是从RNA的一个特定位置开始的,以RNA分子中的一条链为模板,在逆转录酶的作用下,以四种脱氧核苷酸为原料,合成方向仍是5'→3',完成cDNA的合成。大

新研究揭示哺乳动物DNA复制机制

  在细胞中,DNA及其相关物质每隔一定时间就会复制,这是所有有机体必不可少的一个过程。这导致了从身体对疾病作出的反应到头发颜色在内的一切。DNA复制是在20世纪50年代后期确定的,但是从那以后,全球各地的研究人员都试图了解这一过程是如何精确地受到调节的。如今,科学家们知道了。  在一项新的研究中,

DNA复制起点pBR322质粒的优点

pBR322质粒的优点:(1)具有较小的分子量。4363bp,2.6×106Da,(2)具有两种抗菌素抗性基因可供作转化子的选择记号。(3)具较高的拷贝数,而且经过氯霉素扩增之后,每个细胞中可累积1000~3000个拷贝。(4)对多种常见的限制性内切核酸酶只含有一个能切割的位点。

除了细胞,病毒是否也需要进行-DNA-复制?

大多数病毒自身无法进行 DNA 复制。病毒分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。DNA 病毒在入侵宿主细胞后,会利用宿主细胞的酶和物质来进行自身 DNA 的复制。例如,乙肝病毒是一种 DNA 病毒,当它进入人体肝细胞后,会借助肝细胞的相关酶系和物质来完成其 DNA 的复制。但 RNA 病毒,如流感病毒

DNA半保留复制的生物学意义

DNA既然是主要的遗传物质,它必须具备自我复制的能力,即通过复制形成新的和原来一样的DNA分子的能力。但双链DNA是如何解链、如何进行复制和如何保证DNA序列不变的,一直有很多的假说。DNA在活体内的半保留复制特征已为1958年以来的大量试验所证实。DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板

DNA-复制对生物体还有以下影响

除了遗传变异和进化,DNA 复制对生物体还有以下影响:维持细胞功能和生命活动:DNA 携带了细胞发挥各种功能所需的遗传信息,如蛋白质合成的指令。准确的 DNA 复制保证了细胞在生命周期中始终拥有正确的遗传信息来执行正常的生理功能,从而维持生命活动的正常进行。组织和器官的发育:在生物体的发育过程中,细

Nature揭示不同寻常的DNA复制机制

  研究人员发现了细胞如何修复一种潜在的破坏性DNA损伤——双链DNA断裂的细节。   当由于氧化、电离辐射、复制错误和某些代谢产物使得染色体经受双链断裂时,细胞会利用遗传相似的染色体通过一种涉及断裂分子两端的机制来修补这一缺口。为了修复失去一端的断裂染色体,细胞会利用DNA复制机器的一种独特构型

DNA复制停顿地方可能发生癌变

  人类细胞每次分裂,必须先复制出自身46条染色体,作为给新细胞的一套“指令手册”。通常情况下,整个程序会自动运转到结束而不出故障。但偶尔也会有意外,信息没复制上又没有适当核对,造成了缺口或断裂,细胞就不得不小心地把它们重新连接起来。染色体中某些区域被称为“脆弱位点”,更容易断裂,这些位点也是人类癌

哪些因素会影响病毒的-DNA-复制?

影响病毒的 DNA 复制的因素:宿主细胞的状态:宿主细胞的营养状况、代谢水平、细胞周期阶段以及是否存在免疫反应等都会影响病毒 DNA 复制。例如,营养不良或免疫功能活跃的宿主细胞可能不利于病毒复制。宿主细胞内的酶和蛋白质:宿主细胞提供的参与 DNA 合成、转录和翻译的酶类,如 DNA 聚合酶、解旋酶

冷冻电镜揭示DNA复制点火机制

  在Van Andel研究所结构生物学家的带领下,一个国际科学小组揭示了DNA复制的关键步骤,为许多疾病的驱动程序提供了新见解。  “以前的研究已经描述过聚集在DNA周围的酶如何为DNA复制做准备了,在这里,我们描述的是这些酶就位时,它们会对DNA做什么,”《PNAS》文章通讯作者、表观遗传学中心

DNA聚合酶与复制的保真性

DNA复制的保真性是遗传信息稳定传代的保证。生物体至少有3种机制实现保真性:①遵守严格的碱基配对规律;②5’—3’聚合酶活性中心对底物的选择,使核苷酸的错配率仅为10-4~10-5;③3’—5’外切酶活性中心在复制出错时的即时校对,使错配率降至10-6~10-8。

Cell惊人发现:DNA复制方案因人而异

  人类细胞每次分裂的时候,都得复制六十亿DNA碱基,一个一个来显然是不现实的。事实上,DNA复制机器会同时介入多个起始点,进行分工合作。  哈佛大学医学院、Broad研究所和MIT的科学家们发现,人与人之间的DNA复制方案并不相同。他们鉴定了首个调控DNA复制时序(Replication timi

关于DNA的半不连续复制的介绍

  在DNA复制过程中,双螺旋被解开,互补链被解旋酶分离,形成了所谓的DNA复制叉。在这个分叉之后,DNA引物酶和DNA聚合酶开始起作用,合成一个新的互补链。因为这些酶只能从5 '到3 '的方向工作,这两个解开的DNA模板链以不同的方式复制。其中,前导链的模板链具有5 '至3

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

揭示DNA去甲基化与DNA损伤修复之间的调控作用

  近日,《EMBO报告》在线发表了中国科学院昆明动物研究所李家立课题组的研究论文,该文揭示了DNA去甲基化与DNA损伤修复之间的调控作用。  准确而有效的DNA损伤与修复应答对机体各种类型的细胞维持基因组完整性是十分重要的,DNA损伤修复功能的障碍会引起严重疾病,包括多种癌症、免疫缺陷、代谢紊乱、

DNA复制的复杂性保证了复制的高度忠实性

E.coli复制时,每个碱基对错配频率为10-9(10的负9次方)~10-10(10的负10次方),是高保真系统。新DNA链合成时需引物,引物后又要切除,再以DNA链取代,DNA聚合酶在合成时还有校对功能,每引入一个核苷酸都要复查一次,未核实则不能继续进行聚合反应。在复制过程中还有许多辅助蛋白,E.

关于DNA复制过程的冈崎片段与半不连续复制的介绍

  因为DNA的两条链是反向平行的,所以在复制叉附近解开的DNA链,一条为5’—〉3’方向,另一条为3’—〉5’方向,两个模板极性是不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均为5’—〉3’方向,不为3’—〉5’方向,所以无法解释DNA的两条链同时进行复制的问题。解释DNA两条链各自模板合成子链等速复制现象

研究揭开慢性应激引起DNA损伤机理

  过去数年,研究人员虽一直将慢性应激与染色体损伤联系起来,但直至近日,研究人员才发现慢性应激导致染色体损伤的原因。据美国物理学家组织网报道,杜克大学医学中心的研究人员首次发现了一个明确的机制,从DNA(脱氧核糖核酸)损伤的角度解释应激反应。   慢性应激的一个标志即肾上腺素升高。罗伯特·J·莱夫

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

紫外线引起的DNA损伤介绍

  DNA分子损伤最早就是从研究紫外线的效应开始的。当DNA受到最易被其吸收波长(~260nm)的紫外线照射时,主要是使同一条DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体,相邻的两个T、或两个C、或C与T间都可以环丁基环(cyclobutane ring)连成二聚体,其中最容易形成的是TT二聚体.。  

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

电离辐射引起的DNA损伤介绍

电离辐射损伤DNA有直接和间接的效应,直接效应是DNA直接吸收射线能量而遭损伤,间接效应是指DNA周围其他分子(主要是水分子)吸收射线能量产生具有很高反应活性的自由基进而损伤DNA。电离辐射可导致DNA分子的多种变化:①碱基变化 主要是由OH-自由基引起,包括DNA链上的碱基氧化修饰、过氧化物的形成

Nature子刊:DNA损伤应答又成祸首

  密歇根大学研究发现了一个慢性肾脏病的一个新致病基因,研究指出慢性肾脏病的致病机制涉及了此前认为与之无关的DNA损伤应答,文章发表在7月8日的Nature Genetics杂志上。   “在发达国家,慢性肾脏病的发病率在持续上升,而人们还不了解这一现象的原因。慢性肾脏病已经成为影响健康的主要

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。