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DNA損傷修復研究獲進展

來源:中國科學報 作者: 2017-1-23

摘要: 日前,中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室汪海林研究組在DNA損傷修復方面取得重要進展,相關研究成果近日在線發表于《細胞發現》雜志。具有活性的RecA/Rad51核蛋白絲的結構及其介導的鏈交換過程,一直以來是DNA修復研究的熱點和難點。 汪海林研究組設想,在生理條件下,由于ATP的不斷水解,相......


日前,中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室汪海林研究組在DNA損傷修復方面取得重要進展,相關研究成果近日在線發表于《細胞發現》雜志。

具有活性的RecA/Rad51核蛋白絲的結構及其介導的鏈交換過程,一直以來是DNA修復研究的熱點和難點。 汪海林研究組設想,在生理條件下,由于ATP的不斷水解,相應地,RecA可解離,離去的RecA留下空位,引起新的RecA結合和組裝,因此,將形成一種動態的RecA核蛋白絲。但是,當前的單分子分析等先進技術也難以測量RecA核蛋白絲的結合計量學,因此難以分析這種動態結構。

該研究組在前期研究工作的基礎上,利用研制的毛細管電泳—激光誘導熒光偏振裝置,并進一步發展了研究RecA在單鏈DNA(ssDNA)上動態組裝的分析新方法。利用這種新分析方法,他們發現,在生理條件下(即存在有效的ATP水解),RecA在ssDNA上組裝可形成三種類型的核蛋白絲,包括高、中、低密度的核蛋白絲,但主要形成低密度、不飽和的核蛋白絲組裝體,其中超過一半的DNA并未結合RecA蛋白,即裸露的。在線熒光偏振分析、電鏡成像分析、酶切保護性分析等一致證明了這一結果。

該研究組通過一系列體外和活體實驗,證明了介導同源重組修復的核蛋白絲的基本結構是由RecA蛋白通過ATP水解有限組裝到單鏈DNA上形成的不飽和核蛋白絲組裝體。這一發現是對傳統同源重組修復的關鍵核蛋白絲組裝體基礎結構認識的一個重要改變,為深入理解同源重組修復機制提供理論依據。



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