《细胞》《自然》同期文章关注DNA修复

　　

生物通综合：RecA是一种在E. coli发现的DNA重组蛋白。RecA蛋白在人类中的对应物叫做Rad51，常常能与引起乳腺癌和卵巢癌等疾病的BRCA2等蛋白基因相互作用。8月份的Cell杂志和8月24日的Nature杂志分别都有一篇文章与此相关。

Nature 442, 883-887(24 August 2006)
doi:10.1038/nature05042; Received 1 April 2006; Accepted 4 July 2006
RecA acts in trans to allow replication of damaged DNA by DNA polymerase V
[Abstract]

关于大肠杆菌中受损DNA的修复的一个新模型，有可能解决早先观测结果和模型中所存在的矛盾。未修复的DNA病灶可阻断基因组复制，所以细胞已经形成了防卫机制，来在复制机器碰到这种病灶时对付它们。在大肠杆菌中，这个过程涉及pol V（一种专门的DNA聚合酶）和RecA（一种DNA修复蛋白）。以前的研究工作表明，RecA结合到一个单链DNA（ssDNA）上，与病灶在同一条链上，刺激pol V在受损的模板上合成DNA。但是现在，Schlacher发现，RecA事实上结合到一个不同的同源ssDNA上，并激发对面链上的pol V，而不是在被复制的链上的pol V。

Cell, Vol 126, 515-527, 04 August 2006
Real-Time Observation of RecA Filament Dynamics with Single Monomer Resolution
[Abstract]

伊利诺大学尔巴那香槟（Urbana-Champaign）分校研究人员利用一敏感的单分子测量技术，对RecA蛋白的生命周期进行了观察。RecA蛋白是一种形如纤维，每次通过最初形成单体进行伸长和收缩活动的蛋白，在修复受损DNA的过程中发挥重要作用。文章刊登于《CELL》8月刊。

霍华德医学院物理学教授Taekjip Ha 说：“使用我们的测量技术，能够实时计数结合DNA的单体蛋白数目。进而，我们可以确定RecA这种蛋白纤维两端的反应动力参数。”在重组过程中，RecA与DNA结合组成缠绕DNA的纤维，这种纤维的两端都可以延长，并且可以通过前端伸长后端缩短的方法向DNA运动。

研究人员利用Ha及其同事发明的高度敏锐的单分子单体荧光能量共振转移（single-molecule fluorescence resonance energy transfer ，FRET）技术，对RecA的动力学进行研究。使用FRET技术，研究人员首先将绿色和红色两种染料分子附着于目的蛋白的两端，然后用激光激发绿色染料。过程中根据两种染料间的距离，会有一些能量由绿色染料向红色染料转移。接下来，对两种染料的亮度同步测量，两种染料亮度的变化率反映相对运动以及目的蛋白分子运动或者形状变化。

通过这种技术，研究人员揭示了RecA纤维形成过程和形状变化，以及纤维将蛋白从DNA移开的过程的细节。 

Ha说：“与预期不同，我们发现同一个RecA纤维在同一个时间内，其两端不断地伸长和缩短，但是一段的高捆绑率会使纤维主要朝向一个方向伸长。”对重组蛋白进行跟踪研究有助于研究人员寻找癌症诱发蛋白突变的机制，进而对其改善以降低癌症发病率。
（生物通：万纹）