科學(xué)家拍攝到人體DNA修復(fù)重要環(huán)節(jié)

美國加州大學(xué)戴維斯分校研究人員表示，他們觀察和拍攝到了人體受損DNA被修復(fù)過程中的一個(gè)重要階段，這將為人們了解Rad51蛋白在復(fù)雜和關(guān)鍵的DNA修復(fù)過程中所發(fā)揮的作用提供新的信息。過去的研究表明，Rad51蛋白與乳腺癌相關(guān)。

　　該項(xiàng)研究負(fù)責(zé)人是加州大學(xué)的微生物學(xué)教授史蒂芬·科沃茨科瓦斯基，他與分子和細(xì)胞生物學(xué)家羅恩·巴斯金在10年前開發(fā)出利用熒光標(biāo)識標(biāo)注分子和利用光陷捕捉單個(gè)DNA分子的方法。2006年，科沃茨科瓦斯基和研究小組成員記錄下了部分細(xì)菌受損DNA的修復(fù)過程。不過，同人體DNA修復(fù)相比，細(xì)菌的DNA修復(fù)過程要簡單得多。

　　在現(xiàn)實(shí)生活中，人體的DNA不斷地遭受紫外線、煙草以及大量天然和人造化合物等有害物質(zhì)的侵?jǐn)_，并因此受到損傷，誘發(fā)癌癥、細(xì)胞死亡和突變等現(xiàn)象。然而，當(dāng)DNA受損時(shí)，人體中的特定蛋白和酶會被動員起來采取修復(fù)行動。

　　Rad51蛋白在受損DNA修復(fù)行動中起到了關(guān)鍵作用，它在細(xì)胞內(nèi)始終處于待命狀態(tài)。工作時(shí)，Rad51蛋白的分子沿著受損或斷裂的DNA組成一條條長長的細(xì)絲，幫助增強(qiáng)DNA螺旋結(jié)構(gòu)同時(shí)將螺旋結(jié)構(gòu)與細(xì)胞染色體第二副本的片段對齊，而染色體的第二副本猶如重組的模板。因?yàn)镽ad51蛋白受到與乳腺癌相關(guān)基因BRCA2的控制，所以人們推測該蛋白在抑制乳腺癌方面具有相應(yīng)的作用。

　　借助熒光蛋白標(biāo)識技術(shù)，研究人員實(shí)時(shí)地觀察和拍攝到Rad51蛋白形成獨(dú)立細(xì)絲的能力，并從中獲得了新的發(fā)現(xiàn)。例如，他們發(fā)現(xiàn)與細(xì)菌受損DNA修復(fù)相比，Rad51蛋白細(xì)絲并不會無限生長。對此，科沃茨科瓦斯基表示，這說明還有尚未探明的機(jī)理控制著該蛋白的生長。此外，人體和細(xì)菌受損DNA修復(fù)過程中另一個(gè)令人注目的不同點(diǎn)是當(dāng)DNA修復(fù)完成后，Rad51蛋白不會自然離開DNA，相反它需要被逐出。

　　研究人員表示，從實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā)，新的觀察和拍攝單細(xì)胞的能力給人們提供了獲得更多信息的機(jī)會。現(xiàn)在，人們可以定量測量DNA的修復(fù)過程。