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      流浪DNA如何在雙鏈斷裂中著陸
      
			
      
				2019-03-13 11:07:44
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      對于細胞而言，幾乎沒有什么東西像DNA雙鏈斷裂一樣危險。如果雙螺旋的兩條鏈被切斷并且未被修復，則細胞可能在下一輪有絲分裂時死亡。為了防止這種命運，一套DNA修復蛋白在發(fā)生中斷時處于待命狀態(tài)。其中之一是進化上保守的酶Dna2，它有助于制備破碎的DNA鏈用于其他蛋白質的修復，還可以降解復制過程中產生的多余DNA片段。
      

      流浪DNA如何在雙鏈斷裂中著陸
      

      為了更好地理解酶的作用，貝勒醫(yī)學院的遺傳學家Grzegorz Ira及其同事最近研究了在酵母中刪除Dna2的后果。單獨的刪除對細胞來說是致命的，可能是因為Dna2分解的DNA位是如此具有破壞性，因此團隊設計的突變體也在pif1中攜帶突變，pif1編碼一種被認為能夠準備某些底物的酶由Dna2處理。在雙突變體中，研究人員認為形成較少的有毒中間體，使細胞存活。
      

      研究人員還調整了酵母細胞以有條件地表達HO內切核酸酶 - 它在暴露于糖半乳糖時在稱為MAT的特定基因座上切割DNA 。讓細胞在半乳糖平板上生長長達6天后，研究人員通過對MAT基因座周圍的DNA進行測序來檢查斷裂位點。令他們驚訝的是，大約8%的突變細胞攜帶了大量的插入物。相反，在表達HO內切核酸酶的對照細胞中未發(fā)現(xiàn)插入。
      

      測序顯示，來自基因組中任何地方的DNA - 包括可逆轉錄元件，核糖體DNA，基因，著絲粒和端粒，以及啟動DNA復制的序列 - 可以在這些斷裂中著陸。
      

      插入的序列似乎沒有從其原始基因座中刪除，表明它們是通過重復產生的。Ira解釋說這可能是由于Dna2通常會降解的過量DNA的持續(xù)存在而發(fā)生的。
      

      進一步的實驗表明，一旦在酵母基因組中發(fā)生雙鏈斷裂，這些位點可以收集漂浮在細胞內的任何種類的DNA，甚至不會刪除Dna2。Ira說這項研究表明，雙鏈斷裂容易累積插入，無論插入的雜散DNA是由Dna2缺乏還是由其他機制引起的。“這個故事的有趣部分是任何基因都可以使用這種機制從一個基因座跳到另一個基因座，”他說。
      

      洛杉磯加利福尼亞大學菲爾丁公共衛(wèi)生學院的病理學家Robert Schiestl沒有參與這項研究，他表示雙鏈斷裂對插入的影響可能與癌癥有關，并說它會有趣的是要知道類似的插入是否發(fā)生在具有天然Dna2缺陷的惡性細胞中。然而，他補充說，目前的研究結果不是改變游戲規(guī)則的。“知道它們突變的基因的功能，這并不令人驚訝。這幾乎是預期的。“
      
			

			
        
      
			
      
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