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研究人员确定了控制DNA修复的机制

脱氧核糖核酸(DNA)是拥有所有遗传和遗传信息的大分子。不断受到攻击,对DNA的改变和破坏会导致许多不同的健康问题,包括癌症。DNA在细胞内受到高度调节,细胞在其中发挥多种机制来修复和保护其完整性。科学家们仍在研究这些机制,以全面理解如何管理这些DNA修复过程。莫菲特癌症中心的研究人员最近发现了一种控制DNA修复的新机制。他们的发现发表在《细胞死亡与分化》杂志上。

DNA受到侮辱,并受到许多不同类型的源的损害,包括电离辐射(IR),氧自由基以及DNA复制过程中产生的错误。“哺乳动物细胞DNA破坏性侮辱不断威胁着细胞生存力和基因组完整性,”莫菲特癌症生理学系副成员Patsy McDonald博士解释说。这些类型的侮辱会导致复制叉塌陷和双链断裂。幸运的是,细胞已经进化出多种高度协调的机制来修复DNA损伤,以确保持续的生长,复制和细胞存活;或者,其他机制也开始发挥作用消除损伤太大的细胞。

此前,莫菲特(Moffitt)研究人员,莫菲特(Doffk Duckett)实验室的高级研究员,药物发现系主席,杜克大学(Derek Duckett)博士与杜克大学(Duke University)合作,证明慢性应激诱导的β2-肾上腺素-βarrestin-1信号传导途径可激发基因组学。通过促进蛋白质p53的降解而改变。在当前的研究中,研究人员进行了实验以确定蛋白质βarrestin1(βarr1)在修复DNA损伤中是否还有其他作用。他们发现βarr1通过多蛋白复合物与蛋白53BP1相互作用。已知53BP1参与双链DNA断裂的修复。两种蛋白质之间的相互作用使53BP1成为蛋白质降解的靶标,从而降低了其修复DNA的能力。重要的,研究人员表明,缺乏βarr1的小鼠在IR治疗后比正常对照组的小鼠存活时间更长。这证明βarr1表达的丧失与对放射治疗的毒性作用的抵抗有关。

“这些研究表明,βarr1-53BP1信号级联的药理学阻断为通过增强对IR诱导的DNA双链断裂的修复提供了一种开发具有辐射防护特性的治疗剂的新策略,” Duckett解释说。

当前有几种药物可以提供针对IR的保护;但是,这些因子靶向的因子不是DNA自身断裂的原因。麦克唐纳说:“我们预计在药理学上模仿βarr1基因敲除表型将是对IR的有效对策,也可能增强目前正在研究的分子的功效。”

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