Science解答60年细胞分裂谜题
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日前,来自加拿大西奈山医院 Lunenfeld-Tanenbaum 研究所的科学家们在《科学》解杂志上报告称,他们揭开了细胞分裂期间关闭 DNA 修复过程这一矛盾现象的答案。这一问题让科学界困惑了长达 60 年。Science解答60年细胞分裂谜题

论文资深作者 Daniel Durocher 博士表示:“我们现在知道了当细胞开始分裂为两个子细胞时关闭关键 DNA 修复过程的原因。”大多数细胞的整个生命周期过程中,纠正机制几乎总是快速准确地发挥作用修复 DNA 链断裂。Durocher 说:“ DNA 修复帮助阻止了癌症,维持细胞在最佳状态——这是每个细胞中常发生的事情,”

与之相矛盾的是,在有丝分裂过程中染色体分离进入到两个细胞——这一染色体最易受损的非常时刻,情况却是例外。

论文第一作者、Durocher 实验室博士后 Alexandre Orthwein 表示:“细胞复制 DNA 就像你在建立硬盘的备份副本一样。你希望备份副本与原件完全一样,你不希望复制过程中混入任何的错误。”

Durocher 博士和他的研究小组展开了逆向研究。首先,他们确定了细胞分裂过程中修复蛋白无法识别并对染色体断裂起作用的机制。接下来,他们改变了修复蛋白迫使有丝分裂过程中发生 DNA 修复,并观察了发生的事件。Orthwein 博士说:“我们观察到了非常惊人的效应。“在细胞分裂过程中修复染色体损伤会导致其发生缺陷。问题追溯到了端粒,当 DNA 修复被重新激活时它们开始彼此融合。换句话说,在细胞分裂的那一刻,细胞错误地将自身的端粒视作是受损 DNA ,然后对其进行了修复。”

这表明在有丝分裂过程中端粒是危险的结构,因为细胞暂时性地丧失了区分损伤 DNA 链和正常端粒的能力。Durocher 博士说:“尽管我们还不知道发生这一切的原因,很明显它告诉了我们一些关于端粒和细胞分裂的基础性的东西。这奠定了我们未来工作的基础。”

结果表明在细胞分裂的这一脆弱时期细胞难于做出选择。它们采取关闭 DNA 修复的过激行为,阻止了染色体彼此发生错误融合。

Lunenfeld-Tanenbaum 研究所主任 Jim Woodgett 表示:“我们通常认为,我们知道引导如细胞分裂一类的基本过程的所有原理。但仍然有这么多可探索之处。这是一个很好的例子,演示了如何通过提出正确的问题来解答古老的谜题。”

这一新认识是否能够用于治疗疾病?

Durocher 表示:“紫杉醇等化疗药物就是通过终止细胞分裂来发挥作用。从理论上讲,基于我们研究发现或许能够提高这些药物的效力,但即便如此那也还是遥不可及的未来。”

原文检索:

Alexandre Orthwein , Amélie Fradet-Turcotte, Sylvie M. Noordermeer, Marella D. Canny,Catherine M. Brun, Jonathan Strecker, Cristina Escribano-Diaz, and Daniel Durocher . Mitosis Inhibits DNA Double-Strand Break Repair to Guard Against Telomere Fusions. Science, 20 March 2014; DOI:10.1126/science.1248024

原文出处:http://www.bio360.net/news/show/9483.html