在修复DNA的道路上的叉子

来自大阪大学的日本研究人员发现了一种细胞调节断裂DNA修复的方法。发表在Cell Reports杂志上的研究结果表明，一种常见的分子可以调节多种修复机制，并有助于阐明细胞在受损时如何维持人类基因组的完整性。人体由数万亿个细胞组成，每个细胞内都有数十亿个DNA分子。严格维持分子对于维持健康的细胞，从而维持健康的身体至关重要。

这种维护受到每日轰击化学物质，紫外线，自由基氧化物和可能损害DNA分子的辐射的挑战。如果未修复，则损害可能导致基因组不稳定和细胞死亡。值得庆幸的是，进化已经在细胞固有的修复机制中创造出来修复任何受损的DNA。

“细胞中的两种机制是非同源末端连接(NHEJ)和用于修复DNA双链断裂的同源重组(HR)”大阪大学研究生院教授Chikashi Obuse解释道。

虽然NHEJ和HR都可以修复受损的DNA，但它们可以应对不同的情况; 损伤的类型，是否存在同源模板或细胞周期阶段等。研究人员继续躲避的是细胞如何知道要调用的系统。Obuse在他的最新报告中指出，癌细胞侵袭(SCAI)的蛋白抑制因子在HR的选择中起着重要作用。

为了研究SCAI的功能，Obuse和他的科学家团队将人体细胞暴露于X射线照射以破坏DNA。“我们的结果表明SCAI与53BP1结合，促进HR蛋白的募集。当我们耗尽SCAI时，这些蛋白质不会积累，”他说。

特别是，当SCAI耗尽时，Obuse强调了损伤部位蛋白质BRCA1的大量减少。另一方面，SCAI的存在抑制了另一种蛋白RIF1，以促进BRCA1的募集。“已知RIF1抑制DNA受损部位的BRCA1积累。它与53BP1结合。当我们观察细胞的共聚焦成像时，我们看到RIF1最初积聚在DNA损伤部位，但逐渐被SCAI取代，”Obuse说。

这导致科学家们想知道SCAI和RIF1是否竞争结合53BP1以及这种结合是否决定了DNA修复机制。

实际上，另外的实验显示53BP1的磷酸化状态决定了其结合配偶体。“对我们来说，下一个问题是确定哪些上游激酶负责磷酸化与SCAI结合所需的53BP1位点，”Obuse补充道。“上游信号分子对于帮助确定细胞对NHEJ或HR途径的选择非常重要。”

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