DNA复制和转录过程中的碰撞有助于诱变

当一个细胞复制DNA并同时将其遗传密码翻译成蛋白质时，进行复制的分子机制和将DNA转录成mRNA代码的分子机器沿着相同的DNA双链移动，因为它们各自的过程发生。有时复制和转录在同一方向上进行，但有时这些过程处于碰撞过程中。贝勒医学院和威斯康星大学的研究人员已经确定这些碰撞可以显着促进诱变。他们的结果今天出现在自然界。

“我们首先开发了一种实验室检测方法，可以检测枯草芽孢杆菌中特定基因的多种突变，”相应的作者Jue D. Wang博士说，他是分子和人类遗传学副教授。贝勒当一部分工作完成后，目前正与威斯康星大学麦迪逊分校合作。“在一些细菌中，我们引入了基因，因此复制和转录的过程将朝着同一个方向进行。在其他细菌中，基因经过精心设计，因此这些过程会正面碰撞。”

研究人员发现，当复制和转录朝向正面碰撞路径时，突变率高于其路径沿同一方向的变异率。此外，由复制转录冲突引起的大多数突变是基因的启动子区域中的插入/缺失或取代，即控制基因表达的区域。

“人们大多数都在研究编码蛋白质的DNA序列中的突变，但在本文中，我们发现启动子是基因表达的调控元件，对诱变非常敏感，”Wang说，“这种易感性得到了促进通过正面转录和DNA 复制。“

启动子控制基因转录的程度; 例如，启动子中的特定突变可以增强或减少蛋白质的产生，或者完全沉默它们。这些基因表达的遗传变化可能会影响生物体的健康。“我们发现的突变机制不仅适用于我们的实验系统，而且可能有助于突变，改变基因组范围内的基因表达，从细菌到人类，”Wang说。

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