研究：DNA分子能通過遷移“自我療傷”

　　美國塔夫斯大學日前的一項研究發(fā)現(xiàn)，DNA分子能夠通過“短途旅行”來“自我療傷”。這種遷移對于防止DNA復制的不穩(wěn)定性和基因疾病的出現(xiàn)有重要意義。

　　據(jù)物理學家組織網(wǎng)3日報道，塔夫斯大學生物學家凱瑟琳·弗羅伊登賴希與其合作者發(fā)現(xiàn)，酵母菌中的CAG/CTG三核苷酸重復序列會轉(zhuǎn)移到細胞核邊緣進行修復。在細胞中，長度較短的三核苷酸重復序列有時會擴增并超過正常范圍。擴增的重復序列會破壞DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這會影響DNA的復制機制，且會導致DNA分子破損。當擴增的CAG三核苷酸重復序列的數(shù)量超出穩(wěn)定性臨界值后，疾病就會出現(xiàn)。

　　例如亨廷頓氏舞蹈病的穩(wěn)定性臨界值是38到40個重復序列；當重復序列擴增到接近200個時則會出現(xiàn)肌強直性營養(yǎng)不良。弗羅伊登賴希說：“對CAG重復序列進行適度的DNA修復至關(guān)重要，因為這可以阻止序列進一步擴增和病情加劇。”

　　在研究中，弗羅伊登賴希及其合作者將不同大小的CAG重復序列引入到芽殖酵母菌染色體中。他們?yōu)楹�有重復序列的染色體做上熒光標記，以追蹤它們在細胞核中的位置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，包含擴增的CAG重復序列的染色體從細胞核內(nèi)部移動到細胞核邊緣進行修復。研究還發(fā)現(xiàn)，重復序列越長，遷移的頻率就越高。例如，CAG-130比CAG-70遷移得更頻繁，而沒有擴增的CAG-15與沒有擴增的其他控制變量相比，遷移頻率沒有增加。“我們認為，一旦DNA復制機制停止就會觸發(fā)遷移行為。” 弗羅伊登賴希說。

　　科研人員認為，重復序列遷移到細胞核膜附近有助于防止修復出現(xiàn)失誤。在細胞核邊緣，破損的DNA分子會與核孔復合物相互作用。核孔復合物是一種復雜的蛋白，它們在細胞核和周邊的細胞質(zhì)之間扮演“守門人”的作用。研究發(fā)現(xiàn)，其中兩個守門人——Nup84復合物和Slx5/8復合物出現(xiàn)在每個核孔復合物中，它們對DNA重復片段的修復不可或缺。如Slx5/8的角色是把DNA分子拴在核孔復合物上，它似乎還可以調(diào)節(jié)一種已知的修復蛋白(Rad52)來促進修復過程。(記者 劉園園)