第一次看到实时的染色体末端修复

研究人员开发出了一套此类系统，用于观察新合成的端粒中断裂DNA的修复情况，这一努力对设计新的抗癌药物具有意义。

保持染色体的末端，即端粒，可以让细胞不断分裂并获得永生。“端粒很像鞋带末端的塑料帽——它们防止DNA末端磨损，”宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院癌症生物学副教授、医学博士罗杰·格林伯格(Roger Greenberg)说。在本周发表的一项新研究中自然在美国，资深作者格林伯格和他的同事们开发了一种同类系统，用于观察新合成的端粒中断裂DNA的修复情况，这一努力对设计新的抗癌药物具有意义。

在大多数类型的癌细胞中，端粒保持完整是通过一种叫做端粒酶的特殊酶来实现的，这种酶将重复的端粒DNA序列添加到染色体的末端。癌细胞还可以使用第二种方法，涉及基于dna修复的机制，称为端粒替代延长(alternative lengthening of telomeres，简称ALT)。一般来说,癌症细胞接管任何一种端粒维护机制都能永生。总的来说，大约15%的癌症(例如软骨、骨骼和大脑)使用ALT过程来延长和维持端粒。

当DNA断裂时，它会触发DNA修复蛋白，比如乳腺癌抑制蛋白BRCA1和BRCA2，以及附着在受损DNA上的其他辅助蛋白发挥作用。这些蛋白质拉伸DNA，使其被端粒DNA的互补序列识别。一般来说，当DNA构建块在两个几乎相同的DNA分子之间交换时，这种被称为同源重组的机制就会发生。

在目前的《自然》杂志的研究中，研究小组发现端粒使用一种独特的修复方式来制造新的DNA，他们称之为“断裂诱导的端粒合成”。研究小组发现，端粒的同源重组不同于其他形式的同源重组，这些同源重组涉及BRCA1、2和Rad51蛋白，这些蛋白在乳腺癌患者中发生突变并有患病风险乳腺癌。

Greenberg说:“这是我们想要在癌细胞中阻止的，但是当它发生的时候，直接跟踪这个过程是不可能的。”“这是第一个遵循所有主要步骤的研究同源重组在真正的时间。现在有一种可能性是，因为我们对这一过程有了更好的了解，可以对过程中的不同点进行干预，以防止癌细胞中的端粒持续延长。这可能会将它们推向细胞死亡的边缘。

这项研究的重要贡献来自宾大癌症生物系的第一和第二作者罗伯特·l·迪利(Robert L. Dilley)和普里扬卡·维尔马(Priyanka Verma)，以及合著者赵南伍(Nam Woo Cho)、哈里森·d·温特斯(Harrison D. Winters)、安妮·r·旺迪斯福德(Anne R. Wondisford)。格林伯格还是艾布拉姆森家庭癌症研究所的副研究员，以及BRCA巴瑟研究中心的基础科学主任。

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