密歇根州立大学兽医学院的一组研究人员发现了一项可能对治疗性基因编辑策略、癌症诊断和治疗,以及生物技术的其他进步产生影响。

　　兽医学院教授 Kathy Meek 以及剑桥大学和美国国立卫生研究院的合作者发现了 DNA 双链断裂如何修复的一个以前未知的方面。

　　一种叫做 DNA-PK 的大蛋白激酶启动了 DNA 修复过程；在他们的新报告中，对两种不同的 DNA-PK 蛋白复合物进行了表征，其中每一种都在 DNA 修复中发挥着彼此无法承担的特定作用。

　　DNA，生命的蓝图，形状像一个螺旋；然而，DNA 出奇地容易损坏。例如，紫外线和许多癌症疗法（包括电离辐射和其他特定药物）都会对 DNA 造成损害。有时，两条链中只有一条断裂。因为 DNA 仍然由第二条链结合在一起，细胞可以相当容易地修复 DNA——细胞只需从第二条链复制信息。

　　当两条链都断裂时，细胞更难修复 DNA 损伤。核苷酸形式的信息可能会丢失，必须在 DNA 末端重新连接之前重新添加。如果一个细胞有多个 DNA 双链断裂，则 DNA 末端可能会与错误的伙伴连接。这种类型的错误通常与许多类型的癌症有关。

　　如果 DNA 损伤剂在 DNA 末端引起化学修饰，双链断裂也可能更难修复。受损的 DNA 末端通常被称为“脏”末端。

　　DNA-PK 可以通过两种方式之一帮助修复 DNA 双链断裂。对于缺失信息的断裂，它可以靶向可以填补缺失核苷酸的酶——有点像针和线将 DNA 缝合在一起。半岛体育对于“脏”末端，DNA-PK 会募集能够切断受损 DNA 的酶，以便末端可以重新连接。

　　这一点已经为人所知，但一个关键问题在科学文献中仍未得到解答——直到现在：DNA-PK 如何知道是在双链断裂处填补还是切断末端？

　　Meek 的团队及其合作者先前发表的结构研究揭示了两种不同的 DNA-PK 复合物，半岛体育称为二聚体。虽然许多分子遗传学家已经怀疑 DNA-PK 有助于在重新连接过程中将 DNA 末端保持在一起，但许多人想知道为什么会有两个二聚体，而不是一个。

　　在他们的新研究中，Meek 和她的合作者发现两种不同的 DNA-PK 二聚体具有不同的功能；一种复合物募集酶来填补丢失的信息，而另一种复合物激活切割酶以去除“脏”末端。该团队还发现修复效果取决于两个二聚体之间的平衡。