組蛋白降解伴隨DNA修復(fù)反應(yīng)

來(lái)自Susan Gasser實(shí)驗(yàn)室的早期工作已經(jīng)注意到染色質(zhì)在受到DNA損傷時(shí)的物理行為的變化：攜帶雙鏈斷裂的基因座顯示出增強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)，變得高度動(dòng)態(tài)。此外，在細(xì)胞核中未損傷的位點(diǎn)響應(yīng)DNA損傷時(shí)可以觀察到相同的效果。找到這種現(xiàn)象的根本原因，她的小組的博士生Michael Hauer發(fā)現(xiàn)組蛋白與DNA分離，大約30%的整個(gè)補(bǔ)體在DNA損傷后降解。該過(guò)程由所謂的檢查點(diǎn)反應(yīng)控制，并且核小體密度的降低不僅增加了DNA的移動(dòng)性，而且還導(dǎo)致染色質(zhì)對(duì)重組介導(dǎo)的修復(fù)的可及性增加。

DNA修復(fù)對(duì)于每個(gè)細(xì)胞和生物體的功能都是至關(guān)重要的。沒(méi)有它，蛋白質(zhì)不再正常工作，基因被錯(cuò)誤調(diào)節(jié)，所有這些都可能導(dǎo)致疾病。因此毫不奇怪，細(xì)胞投入大量資源來(lái)檢測(cè)和修復(fù)DNA損傷并確保DNA完整性。Friedrich Miescher生物醫(yī)學(xué)研究所所長(zhǎng)Susan Gasser及其研究小組現(xiàn)已確定了一項(xiàng)保護(hù)DNA完整性的新方法。在自然結(jié)構(gòu)和分子生物學(xué)的一篇出版物中，科學(xué)家表明，DNA損傷后的組蛋白降解促進(jìn)了修復(fù)過(guò)程。

組蛋白構(gòu)建了線(xiàn)軸，DNA纏繞在線(xiàn)軸上并組織成染色質(zhì)，有時(shí)更緊，有時(shí)不那么緊。它們定義了DNA與DNA相互作用的多種蛋白質(zhì)的可接近性，以及修復(fù)機(jī)制?？茖W(xué)家現(xiàn)在可以在酵母中進(jìn)行復(fù)雜精細(xì)的研究，結(jié)果表明，組蛋白的細(xì)胞水平會(huì)因DNA損傷而下降20-40%。這些組蛋白從DNA中丟失并伴隨著降解。因此，染色質(zhì)壓實(shí)程度較低，變得更加靈活。他們表明，這反過(guò)來(lái)通過(guò)重組介導(dǎo)的機(jī)制增強(qiáng)修復(fù)。

“我們認(rèn)為這個(gè)新闡明的過(guò)程是DNA損傷反應(yīng)中不可或缺的一部分，”Susan Gasser評(píng)論道。“DNA增加的靈活性和靈活性使得同源性檢索和分子相互作用的可及性成為正確DNA 修復(fù)所必需的。”邁克爾·豪爾補(bǔ)充說(shuō)：“我們現(xiàn)在想進(jìn)一步看看酵母中這種損傷誘導(dǎo)的組蛋白降解現(xiàn)象是否也適用于高等生物 - 這種方法可以降低哺乳動(dòng)物細(xì)胞中核小體的占有率，例如導(dǎo)致同源重組率增加? “

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