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nature：首次实时观察染色体末端修复
文章来源：生物探索
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发布时间：2017-06-02 13:50
导读：本周在《nature》发表的一项新研究中，资深作者greenberg和他的同事们首次开发了一个系统，可观察新合成的端粒中断裂dna的修复，这一研究成果对于设计新的抗癌药物有一定的意义。
维护染色体的两端——称为端粒，可让细胞不断分裂，并实现永生。宾夕法尼亚大学医学院肿瘤生物学副教授roger greenberg说：“端粒就像鞋带末端的塑料帽，它们能防止dna受到磨损。”本周在《nature》发表的一项新研究中，资深作者greenberg和他的同事们首次开发了一个系统，可观察新合成的端粒中断裂dna的修复，这一研究成果对于设计新的抗癌药物有一定的意义。
在大多数癌细胞类型中，端粒通过一种特殊的酶（称为端粒酶）保持不变，这种酶可将重复的端粒dna序列添加到染色体末端。癌细胞也可以使用第二种方法，涉及dna修复机制，称为端粒延长（或alt）。在一般情况下，癌细胞可采取其中任一类型的端粒维护机制，以获得永生。总体而言，约百分之十五的癌症（例如，软骨、骨和脑癌）使用alt过程用于端粒的延长和维护。当dna断裂时，它会触发dna修复蛋白（如乳腺癌抑制蛋白brca1和brca2）开始行动，以及其他附着在受损dna片段上的辅助蛋白。这些蛋白质可伸展dna，从而使它能够被互补的端粒dna序列所识别。在一般情况下，这种机制——称为同源重组——发生时，dna构建块在两个几乎相同的dna分子之间进行交换。
在目前的这项研究中，该研究小组发现，端粒使用一种独特的修复机制，来制造新的dna，他们称之为“断裂诱导的端粒合成”。该团队发现，端粒的同源重组不同于其他涉及brca1、2和rad51蛋白的同源重组，这些蛋白在乳腺癌患者以及乳腺癌高风险的人当中是突变的。
greenberg说：“我们想在癌细胞中停止这个过程，但是，当这个过程正在发生的时候直接跟踪它，一直都是不可能实现的。这是第一次有研究实时跟踪同源重组的所有主要步骤。现在有可能因为我们更深入了解这个过程，就可能干扰这个过程中的不同点，以使癌细胞中的端粒不能持续的延长。这可能会把它们推到细胞死亡的边缘。”