本期《科学》重要文章：染色体的胶修补受损DNA

　　

生物通报道：当身体细胞中一条DNA链发生断裂时，通常用不着多久就会被修复。现在，来自瑞典医科大学卡罗琳斯卡研究院（Swedish medical university Karolinska Institutet）的研究人员发现了一种有助于解释细胞如何进行这种修复的新机制。这项研究的结果刊登在最新一期的《科学》杂志上。

 

新的研究结果涉及一种称为cohesion（内聚现象）的现象，即细胞核中一条染色体的两个拷贝被一种叫做cohesin的复杂蛋白质复合体仅仅地捆在一起。Cohesion作用在细胞分裂期间当新拷贝的染色体必须呆在一起指导适当的时间分离时，起到重要的作用。如果染色单体太早分开，子代细胞有可能携带的染色体数量不对——这种情况常常可以在肿瘤细胞中观测到。

 

之前的研究已经证实Cohesin是一个多亚基蛋白，在从果蝇到人类的进化过程中都相当保守。cohesin蛋白复合体整个是一个大的指环结构。维也纳分子病理学研究所的Dmitri Ivanov和Kim Nasmyth证实，cohesin蛋白复合体似乎并不是依靠直接力去拴住染色单体对的，而是利用染色单体在cohesin的指环中形成的拓扑结构禁锢住了染色单体对。

 

Camilla博士和她的研究组现在证实，细胞还能利益cohesion作用来修复受损的姐妹染色单体。他们的研究结果证实，DNA损伤能够再次活化cohesin蛋白复合体——这一发现挑战了之前普遍接收的观点，即cohesion作用只能在细胞分裂前的DNA拷贝期间起作用。

 

研究人员一直对让复制的染色体在细胞分裂前分离以使一半数量的遗传物质能够进入到每个子细胞中的途径非常感兴趣。另外一个大的基本研究热点就是细胞如何修复受损的DNA，并因此而阻止细胞发生癌变。

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在这项新的研究中，研究人员意外地证实染色体的分离和DNA修复过程在一定程度上依赖相同的“加工机器”。这些新发现让研究人员对两个基础的细胞机制有了新的了解，并可能为癌症研究提供很有价值的信息。

 

现在已知在生物体中有三种DNA的修复。第一种是光恢复修复，即由紫外线所造成的DNA损伤（胸腺嘧啶二聚体），由于光恢复酶的催化，在可见光照射后恢复成完整无损的状态。第二种方式是切除修复，即嘧啶二聚体或某种碱基损伤可以被切除，然后通过相对的一条完整无损的DNA链作为模板重新进行合成，在这个被切除的部分中填上正常的碱基排列。第三种方式叫做重组修复：尽管双链DNA上发生了损伤（这种修复可以修复以下多种损伤），但生物还是能够形成完整无损的后代DNA，这是生物的耐受性（tolerance）之一。

 

除上述这些修复机制以外，似乎还存在着例如重新合成修复（de novo synthesis repair）、再结合修复等等的DNA的修复机制。即使在上述的修复现象中，其分子机制的细节也随生物种类的不同而有相当的差别。尽管如此，不过几乎从病毒到人的所有生物都具有DNA修复的能力。（生物通雪花）

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