中科院生态中心 DNA 损伤修复研究取得进展

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中科院生态中心 DNA 损伤修复研究取得进展9 u& a0 ^8 g+ X/ a5 @, K" _
来源:科学网 / 作者:陆琦 / 2017-01-24
8 J( l: u/ Q3 v( z4 P日前，中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室汪海林研究组在 DNA 损伤修复方面取得重要进展，相关研究成果近日在线发表于《细胞发现》杂志。5 k3 Z2 O$ L/ I0 T% D6 i, U/ I& p
具有活性的 RecA/Rad51 核蛋白丝的结构及其介导的链交换过程，一直以来是 DNA 修复研究的热点和难点。 汪海林研究组设想，在生理条件下，由于 ATP 的不断水解，相应地，RecA 可解离，离去的 RecA 留下空位，引起新的 RecA 结合和组装，因此，将形成一种动态的 RecA 核蛋白丝。但是，当前的单分子分析等先进技术也难以测量 RecA 核蛋白丝的结合计量学，因此难以分析这种动态结构。$ b) G4 A& s6 C. A
该研究组在前期研究工作的基础上，利用研制的毛细管电泳 - 激光诱导荧光偏振装置，并进一步发展了研究 RecA 在单链 DNA（ssDNA）上动态组装的分析新方法。利用这种新分析方法，他们发现，在生理条件下（即存在有效的 ATP 水解），RecA 在 ssDNA 上组装可形成三种类型的核蛋白丝，包括高、中、低密度的核蛋白丝，但主要形成低密度、不饱和的核蛋白丝组装体，其中超过一半的 DNA 并未结合 RecA 蛋白，即裸露的。在线荧光偏振分析、电镜成像分析、酶切保护性分析等一致证明了这一结果。7 F- g* p! M6 Z' i9 u5 d
该研究组通过一系列体外和活体实验，证明了介导同源重组修复的核蛋白丝的基本结构是由 RecA 蛋白通过 ATP 水解有限组装到单链 DNA 上形成的不饱和核蛋白丝组装体。这一发现是对传统同源重组修复的关键核蛋白丝组装体基础结构认识的一个重要改变，为深入理解同源重组修复机制提供理论依据。
$ o0 }6 _/ j2 j6 C/ s原文：ATPase activity tightly regulates RecA nucleofilaments to promote homologous recombination
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