DNA修复的新见解

James Haber实验室着名的Brandeis研究人员Nature的一篇新论文提供了DNA修复过程的详细描述。染色体经过DNA修复以纠正我们遗传密码的侮辱，这是由于复制DNA的错误或外部因素(如暴露于辐射或毒素)引起的。大多数损伤得到准确修复，因此细胞不受影响，但有些会导致永久性错误(突变或染色体重排)，可能导致疾病，包括癌症。特别危险的是切断染色体的双链DNA断裂(DSB)。

这项工作主要由博士后同事Ranjith Anand在技术员Annette Beach和物理学博士学生Kevin Li的贡献下进行。他们检查了酵母细胞中双链断裂的修复。

当DSB发生时，细胞需要通过将破碎的染色体末端与位于完整染色体上的类似DNA序列进行匹配来修补中断;完整序列可用作模板，通过DNA复制修复断裂。为了完成修复，细胞必须能够找到具有相似序列的另一条染色体以用作模板。

找到这样的模板并非易事。染色体由碱基对组成 - 鸟嘌呤和胞嘧啶或腺嘌呤和胸腺嘧啶的分子配对。(你可能还记得生物课，G和C一起用C和A)。必须将破碎的染色体的末端与数百万个可能的短DNA区域进行比较，以便找到具有相同碱基对排列的染色体。这种搜索由RAD51蛋白介导，该蛋白促进破坏末端与潜在供体序列的匹配。

但这场比赛有多完美?“自然”杂志的第一作者Ranjith Anand说，这是Haber实验室想要回答的核心问题之一。

他们发现，当一个约100个碱基的每六个碱基不同时，仍然可以进行修复。之前对试管中RAD51的研究表明，该蛋白质对匹配的要求更为严格。

六个碱基对中的一个可能是不匹配的科学家们感到惊讶。Anand现在是波士顿Ginkgo Bioworks的有机体工程师，他说，这个过程“在修复过程中容许不匹配”。

实验室的结果还有另一个惊喜。研究人员认为，腺嘌呤配对胞嘧啶等错配可通过所谓的错配修复蛋白(如MSH2或MSH6)进行校正，从而去除胞嘧啶，并用正确配对的胸腺嘧啶代替。相反，Haber和他的研究人员发现了一种叫做DNA聚合酶delta的酶，可以起到这种校对功能的作用。

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