研究表明酶纠正双链断裂的作用具有很高的特异性

我们的细胞不断分裂，而事实上，它们的DNA分子-我们的遗传密码-有时会破裂。DNA有两条双链，两条断裂都被认为是特别危险的。得克萨斯大学健康科学中心大学朗格医学院的詹姆士·戴利(James Daley)博士说，这种双链断裂可导致基因组重排成为癌细胞的标志。

戴利博士是研究的第一作者，于6月18日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上，阐明了称为同源重组的双链断裂修复过程。在高级作者Patrick Sung，DPhil和Sandeep Burma，PhD以及其他合作者的共同加入下，Daley博士发现，在引发同源重组的一系列机制中，每个机制都大不相同。同源重组是通过称为DNA末端切除的过程启动的，其中断裂时两条DNA链之一被切除酶咀嚼回去。

戴利博士说：“这项工作令人兴奋的是，它回答了科学家们长期以来的一个谜。”“十年来，我们已经知道切除酶处于同源重组的最前沿。我们不知道为什么涉及这么多的酶，以及为什么我们需要三种或四种似乎完成相同任务的不同酶修复双链断裂。”

一系列工具，每个工具都经过微调

“从表面上看，似乎有很多冗余，”担任UT Health San Antonio的Robert A. Welch化学杰出主席的Sung博士说。“我们的研究非常重要，它表明感知到的冗余确实是一个非常幼稚的概念。”

结果显示，DNA切除途径实际上是高度特异性的。

Sung博士说：“这就像是一名发动机机械师，他可以使用一系列工具。”“他使用的工具取决于需要修复的问题。以同样的方式，我们细胞中的每个DNA修复工具都旨在修复我们DNA中独特的断裂类型。”

研究团队研究了具有双链断裂和附近其他类型的DNA损伤的复杂断裂-这种复杂断裂在生理上更相关，Daley博士说。他说，DNA修复领域的研究通常倾向于寻找更简单的双链断裂形式。戴利博士发现，每种切除酶都是为应对特定类型的复杂断裂而量身定制的，这解释了为什么切除酶的各种工具包在几千年中得到了发展。

癌症后果

缅甸博士，在肿瘤的梅斯家族基金会特聘讲座UT健康圣安东尼奥MD安德森癌症中心，说根本理解从这项研究中收集可能有一天会改善癌症治疗。

缅甸博士说：“癌症的治疗意义是巨大的。”“我们团队的这项研究是及时的，因为现在美国正在考虑一种新型的放射疗法，即碳离子疗法，这种疗法更精确地针对肿瘤，但很可能会引起复杂的DNA损伤。我们研究的结果。了解特定酶如何修复复杂的损伤可能会导致显着提高癌症治疗功效的策略。”

这项研究的一部分由NASA资助。缅甸博士说：“这类复杂的DNA断裂也是由空间辐射引起的。”“因此，这项研究不仅与癌症治疗有关，而且与太空探索固有的癌症风险有关。”