DNA断裂发生的概率极低但危险性大

【字体: 时间:2007年06月28日 来源:生物通

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  DNA断裂发生的概率极低但危险性大

  

DNA断裂发生的概率极低但危险性大

来源:生命经纬 


 
SOS-GFP分析图谱。在大肠杆菌的环形基因组上,携带着复制起点oriC(左上图)。一旦复制启动(右上图),将形成两个复制叉(桔色的三角形)。其中的一个复制叉停滞了下来(右下图),并且发生瓦解(复制蛋白解体,从DNA上脱落下来,图中用空的三角形表示)。在瓦解的复制叉上会产生一个DSB,并由之诱导SOS DNA损伤反应。这个反应诱导转录从sulA开始(桔色的四边形),诱导gfp基因的表达。在诱导SOS反应后,大肠杆菌呈现绿色(左下图)。此时,细胞可以修复瓦解的复制叉,并继续进行复制。


复制诱导的DNA断裂是一个自发过程,有可能是染色体重组引起癌症的主要起因。但是,在正常细胞中,这个过程的发生概率有多大还不清楚。一项新的研究表明,这个过程发生的概率非常低。然而,一旦发生,它对基因组稳定性的危害将是之前预计的100倍。
 
 

科学家追踪到癌症抑制剂对单个DNA的影响 

  来源:教育部科技发展中心 

        来自荷兰Delft大学Kavli纳米科学研究所的科学家们最近在研究癌症抑制剂topotecan的工作机制方面取得了重大进展。在这之前,人们对这一抑制剂内在工作机理知之甚少,但Delft的科学家们现在能够观察这种药物对体内单个DNA分子的作用。

        以上研究结果发表在本周出版的《Nature》上。文章第一作者Daniel  Koster目前还是Delft的博士生,他将于6月25日接受Delft授予的博士学位,其部分研究结果已经在文章中公布。

        研究小组分析的这种重要的癌症抑制剂——topotecan能和一种关键的蛋白质(TopolB)发生相互作用,从而导致癌细胞无法正常工作。蛋白质TopolB的作用主要是移除DNA分子中的环状结构,这会在细胞分裂过程中发生。在这一过程中,TopolB蛋白将和DNA分子结合,然后夹在其周围,并最终切断DNA双链结构中的其中一条,在这之后DNA链将松开,并通过断裂端重新结合到一起。

        来自Kavli纳米科学研究所的博士生Daniel  Koster、硕士生Elisa  Bot以及研究员Nynke  Dekker决定用一种非常直接的手段来揭开这其中的内在机理。在实验室中,研究小组将单个DNA分子固定在一个玻璃平板和磁体小球之间。通过两个磁体的帮助,科学家就可以拉动以及扭动DNA分子。结果当小组将TopolB蛋白施加到扭曲的DNA分子上时,科学家们观察到了环被慢慢的移除。

        令人意外的是一种TopolB酶对于DNA分子的作用可以被实时观测到。通过和美国St.  Jude儿童医院合作,这一机制同样在活体酵母细胞中被观察到。
 
 


人造皮肤试制成功 植皮就像“创口贴”  

    皮肤移植是令很多患者备受痛苦的过程,医学人员一直在不懈寻找更加安全、方便的植皮手段。如今,英国科学家已经研制出一种替代“真皮”移植的人造皮肤,在初步的临床实验中,由于质地逼真,耐久性好,人造皮肤移植取得突破性成功。

    轻松换取

    对烧伤患者来说,真皮移植可谓是痛上加痛——医生需要从他们身体其他部位取下一块完好的皮肤,重新植入烧伤部位。这样一来,已经受伤的患者身上还要平添一处伤疤。

    如此拆东补西的方法显然并不是最佳方法。经过多年研究,如今,英国Intercytex公司终于在实验室中培育出人造皮肤,这一研究结果有望结束患者真皮移植之痛。

    据英国《每日邮报》27日报道,小块皮肤移植已开始进入临床实验阶段。医生在6名志愿者的手臂上分别取下不足7平方厘米大小的皮肤,移植人造皮肤,然后用无菌绷带包扎好。28天后,志愿者们的皮肤伤口全部愈合,几乎没有留下任何疤痕,并且没有排异反应。

    “医生只需从冰柜中取出尺寸合适的人造皮肤,固定在伤口处即可,”公司研究人员理查德·莫尔森介绍说,“等皮肤长好后,拆了绷带就可以走人了。”

    模拟真皮

    在Intercytex公司实验室中可以看到,一块块名为ICX-SKN的人造皮肤放在方形培养皿中,厚度与真正的皮肤一致,由纤维蛋白原、血凝酶和纤维原细胞等所合成的基质组成。

    实验所用纤维原细胞来自匿名捐赠者。在一系列化学反应作用下,皮肤替代物中的纤维原细胞能够产生使皮肤有弹性和韧度的胶原蛋白。经过6周到7周的培养,细胞和胶原质能够结合在一起,形成一块“类皮肤”。

    把培育好的人造皮肤拿到显微镜下观察,它们几乎无异于自然生长的皮肤,甚至可以清晰地看到纵横密布的血管。

    前景光明

    人造皮肤的出现不仅可以大大减轻皮肤损伤病人的痛苦,还能够化减医生做植皮手术的难度。莫尔森说:“我们希望生产出各种形状的人造皮肤,医生可以按照伤口的形状选择现成皮肤样本,这有点像拼图游戏,人造皮肤能够严丝合缝地匹配伤口。”

    预计Intercytex公司的皮肤替代物将在3年内推向市场。不过也有人士表示担忧:目前的实验只涉及了小面积局部皮肤移植,对于大面积烧伤患者的移植效果尚数未知。

    在此之前,也曾有多家机构试图研制人造皮肤,但都以失败告终。Intercytex是英国一家专门研究细胞治疗的生物技术公司,其初步研究成果已在《再生医学》杂志上发表。伦敦大学国王学院细胞生物学专家斯蒂芬·明格博士认为,这项研究成果为皮肤损伤的恢复治疗开创了革命性的突破。(杨含)

 
以色列科学家培育成功“香味番茄”  

    新华网耶路撒冷6月25日电  以色列研究人员日前宣布,他们利用转基因技术培育出一种具有柠檬和玫瑰香味的新品种番茄。生成类胡萝卜素的其他农作物和花也可以像番茄一样,通过转基因技术改变气味和口味。

    NeweYaar研究中心的埃弗拉伊姆·卢因森说,这种转基因番茄中含有番茄罗勒基因,能够制造香叶醇合酶,从而产生香味。

    研究人员请82名志愿者品尝了这种转基因番茄,几乎所有人都能察觉到新奇的香味,而且有49人表示更喜欢转基因番茄的口味。

    卢因森说,转基因番茄含有的挥发性萜类物质较多,这种化合物具有抗虫和抗真菌的特性。因此,转基因番茄的保质期较长,而且生长期间不用过多喷洒杀虫剂。

    但是,这种转基因番茄颜色较淡,因为它们含有的番茄红素只有普通番茄的一半。番茄红素不仅能让番茄具有鲜亮的颜色,还是一种对人体健康有利的抗氧化剂。

    1994年,美国曾培育出首批名为FlavrSavr的转基因番茄,但由于销量不佳,最终不得不下架。至今,美国没有再种植用于销售目的的转基因番茄。
 
研究发现紫松果菊草药可防治感冒  

   新华网伦敦6月25日电(记者葛秋芳)美国科学家最近发现,服用紫松果菊制成的草药不仅能预防感冒,而且能使感冒患者康复得更快。

    据最新一期英国《柳叶刀传染病》杂志报道,美国康涅狄格大学的研究人员将紫松果菊草药与14种常用的感冒药进行了对比,结果发现,将紫松果菊草药与维生素C同时使用效果最好,可使患感冒的风险降低86%,而单独服用紫松果菊草药也能使患感冒的风险降低58%。

    紫松果菊原产北美,植物的所有部位都可入药。紫松果菊草药可作为免疫调节剂及免疫刺激素,有抗病毒、抗真菌及消炎的作用。

    研究人员说,他们目前还不了解这种草药是如何在人体免疫系统中起作用并增强抗感冒能力的。同时,研究人员对服用紫松果菊草药的长期效果也不清楚,还需进一步研究其安全性。

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