自由时报
避免DNA复制出错 中研院找到“刹车”
〔记者汤佳玲/台北报导〕DNA如果复制错误,将会导致乳癌、前列腺癌与大肠直肠癌等
,中研院研究团队发现了阻止DNA错误复制的“煞车系统”,也就是一旦侦测到错误即将
发生,细胞就会启动组织蛋白H2B的修饰作用,将DNA复制程序先停下来,待修复好再进行
,研究成果刊登《公共科学图书馆—遗传学(PLoS Genetics) 》期刊。
中研院细胞与个体生物学研究所助研究员高承福解释,复制中的DNA就像是在轨道快速行
驶的高铁列车,需要被谨慎地控制,以免脱轨翻车;染色体是由DNA缠绕着组织蛋白所形
成,DNA复制也是,一旦错误恐导致癌症和其他基因变异疾病。组织蛋白有四种,H2B是其
中一种。
高承福表示,研究以酵母菌为对象,团队加入致癌药物模拟铁轨前有很多石头阻碍物,结
果发现细胞一旦侦测到前方即将有错误发生,组织蛋白H2B修饰作用立即扮演“煞车”,
启动扮演警卫的检查点活化,将DNA复制过程停下来,拦下错误复制过程,待修饰成正确
的蛋白质后,复制列车才会继续上路。只要缺乏H2B修饰,DNA复制就会继续下去,而无法
阻止错误发生。
论文共同第一作者林佳叶博士与研究助理吴孟颖表示,环境因子也会影响H2B修饰作用,
譬如已有研究指出,食物中若含砷将会使得H2B修饰作用变少,进而DNA复制错误,造成癌
症;林佳叶也说,从酵母菌细胞研究中,也发现红酒与花生中所含的“白藜芦醇”将可使
原本含量较少的H2B修饰作用增加,“刹车一直踩着,坏细胞就会死掉”,达到抗发炎、
抗癌效果,但是否适用在人体上,仍需进一步的人体细胞与临床试验。
http://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/1155285
5.备注:
http://www.sinica.edu.tw/manage/gatenews/showsingle.php?_op=?rid:7050
证实组织蛋白H2B泛素化扮演刹车角色 减缓压力状态下DNA的复制速度
本院细胞与个体生物学研究所高承福助研究员日前与法国、意大利、瑞典等国家的学者合
作发表论文,研究团队证实“组织蛋白 H2B泛素化”(H2B ubiquitylation) 在DNA复制
遇到压力时,可扮演调节DNA复制速率的角色,确保DNA复制作用能持续而稳定的进行。此
研究成果证明染色质结构对调节DNA复制作用的重要性,为分子生物学添增新的基础数据
。国际专业期刊《公共科学图书馆—遗传学》(PLoS Genetics) 2014年10月2日刊登此论
文。
DNA复制是亲代与子代间传递遗传讯息的重要过程,但是DNA复制作用很容易受多重压力的
影响而停顿,导致基因组不稳定。研究团队解释,复制中的DNA就像是在轨道快速行驶的
高铁列车,需要被谨慎地控制,任何失控都将导致灾难性的后果。而真核生物的DNA缠绕
于“组织蛋白”(histones)之外,形成“核小体” (nucleosome),进一步构成“染色质
”(chromatin)。DNA复制作用就是在这个复合物染色质上进行。这种分子机制从结构简单
的单细胞酵母菌到人类细胞都是相似的。
本篇研究系以酵母菌为研究对象,探讨DNA在染色质上的复制过程。研究数据显示,当DNA
复制受到干扰时,“组织蛋白H2B的泛素化”能促进染色质结构回复稳定,就如同列车的
煞车系统,负责在必要时能帮忙减缓DNA复制速率,使DNA复制作用能持续而稳定的进行,
避免错误与DNA断裂等灾难性后果发生。
高承福助研究员表示,此研究成果证明“组织蛋白H2B 泛素化”直接参与调节DNA 修复检
查点 (DNA Damage Checkpoint) 的活化,未来对于细胞如何维持基因体稳定性并避免癌
症发生的基本机制,可提供进一步了解。本研究共同第一作者为林佳叶博士与研究助理吴
孟颖小姐。
高承福助研究员与法国德维博士 (Dr. Didier Devys ) 所领导的台湾与法国研究团队,
稍早也曾以H2B 泛素化对转录作用之创新研究成果,于2014年9月15日在国际期刊《基因
与发育》(Genes & Development)发表论文。该篇论文的第一作者王蓁仪博士获得科技部
“龙门计画”的支持,赴法国遗传学与分子暨细胞生物学研究所(IGBMC) 进行访问研究。
两个研究计画皆系由我国科技部与法国国家研究总署共同支持。