表皮生长因子受体在DNA 损伤修复中的作用机制新进展

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)在许多人类恶性肿瘤中存在过表达或突变, 近期大量的研究表明EGFR 和/或其下游成分可以进入细胞核, 在核内发挥转录调节和信号转导功能, 其中一个重要的功能是促进DNA 双链断裂(doublestrands breaks, DSBs)的修复. EGFR 主要通过核移位及PI3K-Akt 通路、Ras-Raf-MAPK 通路与DNA 修复的关键成分如DNA-PK, ATM, Rad51 和BRCA1 等作用促进DSBs 的修复.放化疗诱导的肿瘤细胞DNA 损伤后的修复目前正成为一个越来越有吸引力的靶点, 靶向EGFR 或其下游信号抑制DNA 损伤修复的治疗具有重要的临床意义和应用前景.     

DNA损伤修复的单分子水平研究进展

外源或内源的DNA损伤在生物体内持续发生。DNA损伤修复的缺陷与很多疾病甚至癌症等息息相关,而生物细胞进化出一系列精密的修复机制以耐受或切除这些损伤。单分子技术区别于常规的生化、分子生物学等手段,可以在体外和活细胞内研究DNA修复相关生物分子的动态反应特征,从而对DNA修复机制进行更充分的剖析。文章围绕常见的DNA损伤及其修复类型,阐述了近年来利用原子力显微镜、磁镊、光镊等单分子操控技术,以及全内反射荧光显微镜、光激活定位显微镜和超分辨显微示踪等单分子荧光成像技术在DNA修复机制研究中取得的进展,梳理了利用单分子技术解决的长期存在的关于DNA修复难题,并展望了单分子技术联合其他交叉学科技术在研究DNA修复机制方面的前景。     

用人HeLaS3细胞DNA纠正哺乳动物细胞修复基因的缺陷

DNA损伤修复是生命科学的前沿课题。我们把哺乳动物细胞基因转移技术应用于射线和烷化剂所致的DNA损伤修复的研究,通过人细胞DNA介导,把有关基因导入修复基因有缺陷的哺乳动物细胞,以纠正受体细胞的基因缺陷。     

2015年诺贝尔化学奖钟情于基因组DNA“修理工”

2015年诺贝尔化学奖授予了Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar三位科学家,以表彰他们在"绘制细胞修复损伤DNA和捍卫遗传信息(完整性)的机制研究"方面所做出的杰出贡献。简要介绍了三位获奖者的研究工作和成就,以及DNA损伤修复与人类疾病(尤其是癌症)的发生、发展、诊断、治疗及预防的相关性。     

简便快速的DNA修复合成的液体闪烁计数测定法

DNA是具有遗传特性的物质基础,其损伤后的修复合成功能与细胞的癌变、遗传性疾病、衰老都有密切关系。现已发展成为遗传医学的新领域,分子遗传学研究的重要内容。1971年Lieberman应用静止的无分裂能力的淋巴细胞研究DNA修复合成,有利于区别修复合成和半保留复制合成。随后Pero和Capelli等继续研究和应用于化学物致突变性检测。但目前此方法在推广应用上尚有困难。为此我们对Lieberman法进行了简化,应用简化的方法研究了化学致突物诱发淋巴细胞DNA修复合成,并首次测定了正常人群淋巴细胞DNA修复合成,Unscheduled DNA Synthesis,简称UDS。     

DNA修复研究荣膺诺贝尔化学奖

<正>马斯·林达尔、保罗·莫德里克和阿齐兹·桑贾尔分享了2015年诺贝尔化学奖。2015年诺贝尔化学奖授予三位在DNA修复研究中做出突出贡献的科学家。托马斯·林达尔(Tomas Lindahl)、保罗·莫德里克(Paul Modrich)、阿齐兹·桑贾尔(Aziz Sancar),"在分子水平上描绘出细胞如何修复受损DNA并维护遗传信息。"授予该奖的瑞典皇家科学院说。DNA不是一种稳定的分子,而是会随着时间发     

DNA技术带来的新时代

21世纪是DNA技术的黄金时代 早在20世纪70年代,就拉开了DNA技术时代的帷幕。生命为了复制、修复作为“遗传信息的担当者”的DNA,而准备了各种各样的分子装置。由于发现了“限制酶”和“连接酶”这两种酶,生物学家想出了利用“酶”这一分子装置的方法。限制酶也可以称做“分子剪”,它能从DNA中正确地剪取小断片。连接     

2015年诺贝尔奖化学奖得主:托马斯·林达尔

<正>1994年的Science将DNA修复蛋白分子列为Molecular of The Year~([1]).20年后的2015年,北京时间10月7日下午,诺贝尔化学奖授予了那些发现并研究这一修复机制的人们——瑞典的托马斯·林达尔(Tomas Lindahl)、美国的保罗·莫德里(Paul Modrich)以及土耳其的阿齐兹·桑贾尔(Aziz Sancar),以表彰他们对于DNA修复的机制研究.他们系统性的研究工作对人们理解细胞运作做出了杰出的贡献,并为进一步了解一系列遗传病的分子成因、癌症和衰老的发生发展机制提供了重要的理论基础~([2]).自DNA双螺旋结构被发现后,人们一度认为DNA是     

科学信息

Nature,1988年3月10日臭氧层的警告本期两篇文章根据卫星数据对全球臭氧的耗用及北极区由于臭氧耗用加剧及至造成类似于臭氧洞的情况作了分析。恐龙属窝巢中的胚胎一项罕见的化石发现——包括两个未孵化的含有胚胎骨架的恐龙蛋对比较胚胎学的研究提供了某些难得的机会,本期两文讨论了这方面的情况。癌基因和细胞控制本期两篇文章通过讨论两种截然不同的蛋白质的预测氨基酸顺序对有关细胞控制机制和癌基因的功能作了新的探索。沸石结构本期一文详细阐述了二十多年前就得到描述的β沸石的复杂结构及其活性催化剂及吸附材料。DNA修复 1988年1月在新墨西哥州举行的DNA修复的学术会议上,专家们认为,虽然DNA修复系统必不可少地存在着多样性,但其基本机理是相似的。此次会议的中心内容是讨论DNA修复中的同一性和差异性。     

砷对核苷酸切除修复的抑制

砷对DNA修复的抑制被认为是其产生共致突变作用/共致癌作用的一种途径.本文综述了有关砷化合物影响核苷酸切除修复(NER)的报道.对于核苷酸切除修复是如何被砷抑制的,目前已有好几种推测机制.其中一种可能的机     

永恒的分子

作为全世界庆祝发现DNA双螺旋结构 5 0周年庆典的序曲 ,《自然》杂志出版了一期综述集 ,这些文章概括了这一有着启示性意义的分子结构的历史的、科学的、文化的影响。没有其他的分子像DNA这样使人着迷 ,使科学家们废寝忘食 ,它赋予艺术家们灵感并且深刻地改变了这个社会。在某种程度上 ,它就是当今社会的标志。在 1 95 3年 4月 2 5日 ,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在当天的《自然》杂志上描述了DNA的两条互补的脱氧核糖核酸链螺旋形紧密结合在一起的结构。他们的这一发现为理解遗传物质的损伤、修复、复制以及物种的进化和多样性提供…     

极端耐辐射球菌sbcD基因(dr1921)功能分析

在真核生物中, Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN)复合体处于DNA修复和细胞周期调控的关键位置. 当DNA双链断裂损伤诱导后, MRN复合体可快速与损伤部位结合, 参与起始的DNA末端的处理. 在MRN复合体中, 任何一个亚基的基因突变都会引起生物体对DNA损伤超敏感、基因组不稳定、端粒缩短和减数分裂异常. MR蛋白在进化上高度保守. Mre11和Rad50在细菌中的直系同源物分别是SbcD和SbcC. 极端抗辐射的耐辐射球菌能修复大量的DNA双链断裂. 其SbcD和SbcC蛋白分别由Dr1921和Dr1922基因编码. 本研究应用定点反向插入突变的技术, 构建了SbcD基因突变株. 发现突变株对电离辐射、紫外线、过氧化氢和丝裂霉素C等DNA损伤诱变试剂敏感. 同时还发现, drSbcD蛋白, 无论是在细胞正常生长状态下, 还是在DNA修复过程中, 特别是对6000Gy电离辐射所产生的DNA双链断裂的修复有重要的作用. 综上所述, drSbcD蛋白在DNA双链断裂修复的过程中扮演重要的角色.     

丝裂霉素诱发人和家兔白血细胞姐妹染色单体交换的比较研究

近年来,细胞遗传学研究表明,高等生物有丝分裂中的染色单体交换(SCE)是DNA双链的交换,它们的频率可因细胞受各种外源因子处理而增加。SCE的形成同DNA损伤的复制后修复有密切的关系,SCE频率的不同反映了交换产生过程中机体重组修复系统的差异。因此,SCE是DNA损伤和修复过程的一个简单且敏感的指标。     

DMSO诱导后HL-60细胞c-myc基因修复水平的改变

近年来DNA修复研究领域的重要进展之一是发现了基因组内DNA修复的不均一性.已经报道的实验证据包括紫外线(ultraviolet,UV)照射后中国仓鼠卵巢(chinese hamsterovary,CHO)细胞和人细胞中活性转录的二氢叶酸还原酶(dihydrofolate reductase,DHFR)基因上嘧啶二聚体(pyrimidine dimer,PD)的修复速率快于非转录片段,以及小鼠     

用细小病毒-人细胞系统检测低剂量基因毒物的致突性

陆续建立的环境致癌物检测系统不下于数十种,各类系统均有其局限性。本文介绍一种80年代发展的低剂量环境致癌物检测手段——细小病毒-人细胞系统。 自主性细小病毒H-1的简单的基因组决定了它可成为检测哺乳类细胞中诱导性后复制修复功能的理想探针。受一定剂量DNA损伤剂(如紫外线)处理过的病毒在细胞里有一     

Chk1 C 末端调控结构域对其在DNA 损伤后的核定位及修复活性的影响

DNA 损伤效应激酶Chk1 是一种在进化过程中高度保守的蛋白激酶, 它是联系DNA 完整监控器和细胞周期引擎的关键介导蛋白. 通过对一系列GFP 标记的Chk1 调控结构域缺失突变体细胞核定位变化分析, 发现Chk1 C 末端调控结构域中的34 个氨基酸残基(334~368)参与了调控损伤诱导的Chk1 核积累. 同时通过构建Chk1 及不同Chk1 调控结构域缺失突变体的pXJ41 重组质粒, 并与报告质粒pEGFP-N2 共转染HeLa 细胞, 研究不同Chk1 调控结构域缺失突变体的DNA 损伤修复能力, 同时检测了不同Chk1 调控结构域缺失突变体对细胞周期的影响, 并通过Western blot 检测Chk1 下游靶标Cdc25C 的磷酸化情况进行了Chk1 缺失突变体激酶活性分析. 结果显示, C 末端缺失108 个氨基酸残基(368~476)的CΔ368 活性高于全长Chk1,并且其过表达可诱导细胞G1/S 期阻滞, 延迟细胞周期进程. C 末端缺失142 个氨基酸残基(334~476)的CΔ334 活性与全长Chk1 相当, C 末端缺失188 个氨基酸残基(288~476)的CΔ288几乎没有酶活性, 说明调控结构域包括抑制和激活元件. 通过本研究对Chk1 的功能有了新的更为深入的认识.     

镉为什么会致癌

一项新的研究表明 ,长期接触镉可能会引起癌症。镉是一种电池和其他电子产品中普遍使用的金属元素。美国环境卫生科学研究所的德米特里·戈尔德宁(DmitryGordeni)领导的一个研究小组在最近出版的《自然遗传学》杂志上发表文章认为 ,长期接触镉(即使是小剂量 )会使人体内酵母细胞DNA受损。因大多数致癌物质会直接损害细胞中的脱氧核糖核酸 (DNA) ,造成遗传密码的改变 ,使细胞无法控制地繁殖。但戈尔德宁在文章中指出 ,镉的作用非常微妙 ,它破坏的是一种叫错配修复的机制。该机制可以搜寻并修补基因突变。如果修复机制受到抑制 ,遗传缺陷…     

走近诺贝尔奖(十四) 修复遗传物质——DNA的“工程队”

正在自然界中,生命本身如果不定期修复,就会生病甚至死亡。在生物体中,最为核心的物质是细胞核内的遗传物质DNA。那么,是谁在帮助生物维修这些DNA呢?最近三位科学家因为从分子水平上揭示了细胞是如何修复损伤的DNA及保护遗传信息的,而获得了2015年诺贝尔化学奖。如果生物体内的遗传物质DNA不断出错,那么生命将会被各种疾病所困扰,地球上的生命将难以延续下去。科学界曾经认为,生命之所以相对稳定,是因为DNA相对稳定。但是,实际上,我们体内的DNA每天都会发生很多的组装差错,或者受到外来的伤害。那么,面对如此多的差错和伤害,该怎么办呢?来自瑞典的生物化学家托马斯·     

异源双链DNA体外错配修复功能分析模型的构建

DNA错配修复(mismatch repair, MMR)功能缺失是确认的肿瘤发病机制之一. 随着研究的深入以及临床诊断治疗的要求, 有必要从整体上对肿瘤的错配修复功能状态作出评价. 以M13mp2噬菌体及其衍生株和E. coli大肠杆菌为材料, 以lacZα为报告基因, 构建含有错配碱基的异源双链DNA分子. 提取错配修复功能完整细胞株(TK6)和错配修复功能缺陷细胞株(Lovo)的全细胞蛋白, 经大T抗原依赖性SV-40 DNA复制检测, 证实其生物学功能保持完整后与构建成功的异源双链DNA分子共同作用, 发现TK6对双碱基缺失del(2)的修复效率超过60%, 对单碱基错配G·G的修复效率超过50%; 而Lovo对双碱基缺失del(2)的修复效率低于20%, 对单碱基错配G·G的修复效率低于10%. 以异源双链DNA为待修复模板, 以细胞株TK6和Lovo分别作为MMR功能完善和缺陷表型的参照, 建立体外错配修复功能分析模型. 应用该模型检测1例具有微卫星不稳定性表型的HNPCC病人肿瘤组织, 发现其MMR功能丧失; 而检测1例微卫星稳定的散发性直肠癌病人肿瘤组织, 发现其具有MMR功能. 结果表明该模型可用于体外检测各种肿瘤细胞和/或组织的错配修复功能. 为肿瘤发病机制的研究提供了可靠的方法, 对进一步了解错配修复功能状态在各种类型肿瘤中的作用有非常重要的意义.     

反胶团萃取分离纯化纳豆激酶

纳豆激酶是一新型溶栓药物, 它和Subtilisin Carlsberg 为同源蛋白. 以Subtilisin Carlsberg为模拟蛋白, 以AOT/isooctane 反胶团体系为有机相, 研究了各种萃取条件和反萃取条件对Subtilisin Carlsberg萃取过程的影响. 在对模拟体系研究的基础上, 利用AOT/isooctane 反胶团体系从发酵液中分离纯化纳豆激酶. 结果表明, 纳豆激酶的萃取行为和Subtilisin Carlsberg非常类似, 以目标蛋白的同源蛋白作为模拟蛋白研究萃取规律是合理可行的. 纳豆激酶经过一次萃取循环, 蛋白质回收率约为33.25%, 酶活力回收率达到80.2%, 纯化因子约为2.5左右.