科学家详细介绍了细胞对病变的反应

SLU科学家Alessandro Vindigni博士在最近发表在Nature Structural&Molecular Biology上的一篇综述论文中，描述了当细胞DNA面临复制压力时细胞使用的策略，这些挑战可能会破坏细胞的繁殖能力。在这种做或死的情况下，细胞有几种策略可以帮助它们克服病变或其他障碍，以确保忠实传递其遗传信息。

Vindigni是圣路易斯大学生物化学和分子生物学教授，他说，几种分子途径有助于维持基因组稳定，预防或限制癌症和过早衰老。“解读细胞用来忠实复制我们的基因组并应对DNA 病变的机制是诊断和治疗几种人类疾病的必要条件，”Vindigni说。

对于细胞，压力以DNA损伤的形式出现，每个细胞每天可发生100,000次。它们可能是正常代谢活动的结果，如自由基，以及暴露于环境因素，如紫外线辐射，X射线和化学化合物。DNA通过解压缩其两条交织的链并复制每条链来复制。随着DNA链的分离和复制，它们形成了“复制叉”。有时，这些叉子会遇到阻碍其进展的障碍 - 如病变。

Vindigni说，虽然病变构成严重威胁，但我们的细胞已经进化出优雅的机制来应对。

在论文中，Vindigni详述了细胞在面对复制压力时使用的几种应对策略：选择瑜伽，冥想或在紧张事件后去看电影的细胞版本。

细胞压力破坏包括fork repriming，fork reversal，fork degradown and backtracking，replication-fork brokenage，以及复制fork重启期间的replisome动态。这些方法都使细胞有机会修复其路径中的障碍，避免将遗传错误传递给其子细胞。

DNA损伤的不当修复可导致突变，染色体结构异常或遗传信息丢失，进而导致过早衰老，癌症和遗传异常。

根据基因组不稳定程度，这些改变将决定细胞是否存活，进入生长停滞状态或死亡。

科学家们仍在发现复制压力的其他原因以及细胞复制机制可以用来响应它们的途径。Vindigni的论文详述了几个最近发现的途径; 现在，研究人员希望更多地了解细胞如何选择策略。

Vindigni预测，更多地了解细胞如何对复制压力做出反应将是设计未来疗法的关键，尤其是癌症。

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