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发现新的修复机制的酒精诱导的DNA损伤

发现新的修复机制的酒精诱导的DNA损伤

荷兰乌得勒支Hubrecht研究所(KNAW)和英国剑桥MRC分子生物学实验室的研究人员发现了一种修复酒精降解产物引起的DNA损伤的新方法。这些知识强调了饮酒和癌症之间的联系。Puck Knipscheer和Ketan J. Patel的研究小组共同参与了这项研究,并将结果发表在今天(2020年3月4日)的《自然》科学杂志上。

我们的DNA每天都是辐射或酒精等有毒物质造成的一系列损害的目标。当酒精被代谢时,乙醛就形成了。乙醛会导致一种危险的DNA损伤;链间交联(ICL) —将两股DNA粘在一起。结果,它阻碍了细胞分裂和蛋白质的产生。最终,ICL损伤的累积可能导致细胞死亡和癌症。

DNA损伤防御

值得庆幸的是,我们体内的每个细胞都有一个工具箱,可以修复这种类型的DNA损伤。乙醛引起的ICLs的第一道防线是ALDH2酶,它能在乙醛造成任何伤害之前将其大量分解。然而,并不是每个人都能从这种酶中获益。大约一半的亚洲人,即全世界超过20亿人,拥有这种酶的基因编码突变。因为他们不能分解乙醛,他们更容易患上与酒精有关的癌症。

新防线

来自Puck Knipscheer (Hubrecht研究所)和Ketan J. Patel (MRC分子生物学实验室)的科学家们研究了对抗酒精诱导的ICLs的第二条防线:从DNA中移除损伤的机制。研究人员使用爪蛙(Xenopus laevis)卵中提取的蛋白质来研究这些机制,爪蛙是生物学研究中常用的动物模型。通过使用这些提取物来修复乙醛形成的ICL,他们发现了修复ICL损伤的两种机制的存在:之前已知的Fanconi贫血(FA)途径和一种新的、更快的途径。这两种机制各不相同:在FA途径中,DNA被切断以去除ICL,而在新发现的途径中,酶切断了交联本身。

具体的损失

通过这项研究,科学家们为DNA损伤修复的过程提供了一个机械的预览。我们现在知道,人体可以通过多种方式来修复中脑损伤,该研究的共同作者帕克·克尼普舍尔说。她认为,这种类型的研究可能有助于更好地理解与酒精相关的癌症的治疗方法。但在我们能做到这一点之前,我们首先必须确切地知道这种新型的ICL修复机制是如何工作的。

参考文献:酒精衍生的DNA交联是由两种不同的机制修复的。作者:Michael R. Hodskinson、Alice Bolner、Koichi Sato、Ashley N. Kamimae-Lanning、Koos Rooijers、Merlijn Witte、Mohan Mahesh、Jan Silhan、Maya Petek、David M. Williams、Jop Kind、Jason W. Chin、Ketan J. Patel和Puck Knipscheer, 2020年3月4日,《自然》。

DOI: 10.1038 / s41586 - 020 - 2059 - 5

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