来自Hubrecht研究所的Kind小组的新研究揭示了细胞如何修复受损的DNA。该团队首次绘制了单个人类细胞中修复蛋白的活性图谱。这项研究展示了这些蛋白质如何在所谓的“枢纽”中合作修复DNA损伤。这一知识为改善癌症治疗和其他DNA修复至关重要的治疗提供了机会。研究人员在11月21日的《Nature Communications》上发表了他们的研究结果。
DNA是携带我们遗传信息的分子。它可以被正常的细胞过程以及外部因素如紫外线辐射和化学物质破坏。这种损伤会导致DNA链断裂。如果DNA损伤没有得到适当的修复，就会发生突变，从而可能导致癌症等疾病。细胞使用修复系统来修复这种损伤，专门的蛋白质定位并结合到受损区域。
人体有多种修复DNA的机制，但修复过程因细胞而异。这使得研究单个细胞中的DNA修复变得非常重要。第一作者Kim de Luca说：“寻找DNA的断裂是一个巨大的挑战。我们不知道损坏发生在哪里，也不知道为什么有些地区更难修复。我们的方法使我们能够回答这些问题。”
利用先进的技术，研究人员绘制了修复蛋白附着在DNA上的位置。“以前的研究着眼于多个细胞的平均图像，”De Luca解释说。“通过研究单个细胞，我们发现了修复DNA损伤的独特而罕见的方式。”
研究结果还表明，DNA可以通过修复蛋白之间的合作进行修复。这些蛋白质将自己组织成“枢纽”，在那里多个受损的DNA区域聚集在一起。这些中心类似于“修理咖啡馆”，人们聚集在一起修理损坏的物品。De Luca说：“这样一个中心位置使整个过程更有效率。一个轮毂可能涉及多达六个不同的断裂，这些断裂正在以协调的方式进行修复。”
这项研究的结果可能有助于更好地治疗涉及DNA损伤的疾病，如癌症和遗传疾病。通过更多地了解细胞如何修复DNA断裂，研究人员可以针对特定的DNA修复机制。“有了DNA修复的精确知识，我们可以设计出更有效、危害更小的新疗法，”De Luca说。
