北卡羅來納大學醫(yī)學院科學家的一項新研究闡明了細胞分裂過程中發(fā)生的一個重要過程，并且在某些情況下可能是 DNA 損傷的來源，包括癌癥。
科學家們在Nucleic Acids Research報告了他們的發(fā)現(xiàn)，他們設(shè)計了一個復雜的實驗平臺來研究稱為“原產(chǎn)地許可”的過程。細胞在細胞分裂過程中使用這個過程來調(diào)節(jié)或“許可”其基因組的復制。
研究人員首次揭示了這一過程的動態(tài)。他們特別展示了在基因組 DNA 的兩種基本狀態(tài)中，這些動力學如何不同——并在復制過程中帶來不同的 DNA 損傷風險——“常染色質(zhì)”狀態(tài)相對松散且對基因活性開放，“異染色質(zhì)”狀態(tài)傷口更緊以沉默基因活動。
“我們的研究結(jié)果可能有助于解釋，例如，為什么基因組的某些部分在某些癌細胞的復制過程中相對容易受到 DNA 損傷，”該研究的資深作者、北卡羅來納大學醫(yī)學院生物化學和生物物理學教授Jean Cook 博士說。以及UNC Lineberger綜合癌癥中心的成員。
原產(chǎn)地許可發(fā)生在細胞復制的初始準備階段，即 G1 階段。它涉及一組特殊的酶，這些酶在 DNA 復制開始的不同位置附著在染色體中的 DNA 上。這些酶基本上允許復制 DNA，因此細胞不會多次復制它們的基因組。
庫克和其他科學家在先前的研究中描述了原產(chǎn)地許可的基本過程，并確定了使之發(fā)生的蛋白質(zhì)。但這項研究首次詳細揭示了細胞在準備細胞分裂時該過程如何隨著時間的推移而展開。研究第一作者、庫克實驗室博士后研究員劉梅博士結(jié)合靜止和延時顯微成像技術(shù)來完成這一壯舉。
庫克說：“劉的所作所為是令人難以置信的艱苦和細致，是技術(shù)上的杰作。”
作為她實驗平臺的初步演示，梅在基因組的兩種主要狀態(tài)——常染色質(zhì)和異染色質(zhì)中比較了原產(chǎn)地許可過程及其許可酶的加載。她發(fā)現(xiàn)了一個重要的區(qū)別。
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