研究人員發現了一種保護我們的細胞免受自然DNA錯誤破壞的方法

哥本哈根大學的研究人員發現了一種特殊的機制，可以保護我們的細胞免受自然DNA錯誤的侵害-這是「內在的敵人」-它可能永久地破壞我們的遺傳密碼，導致癌症等疾病。這項研究剛剛發表在自然細胞生物學.

哥本哈根大學的研究人員發現了一種機制，使人類細胞有機會停止堆積、突變、細胞複製和分裂。這一發現可能被證明是非常有用的，在開發新的治療方法，以對抗人類DNA變化引起的疾病，如癌症。

為了限制遺傳密碼中可能導致潛在疾病的有害變化，我們體內的細胞依賴於一種天然的防禦機制。這項新的研究展示了蛋白質如何對受損的DNA進行切割和保護，並「護送」它直到損傷得到修復。研究人員發現，這一過程依賴於細胞內精確的時間和控制。

哥本哈根大學蛋白質研究基金會蛋白質研究中心執行主任、染色體穩定性和動力學小組主任教授說，人類細胞中發現了一種特殊的機制，可以延緩DNA損傷在連續幾代分裂細胞中的傳播。這一發現有助於我們了解我們的身體是如何保護自己免受多種癌症侵害的。

防禦內部的敵人

癌症通常是由DNA受損的細胞發展而來的。眾所周知，煙草煙霧或紫外線會導致肺癌或皮膚癌，確切地說是因為它們破壞DNA的能力。不管這可能多麼糟糕，這些由環境引起的癌症的希望在於，我們知道它們的起源，因此可以通過吸煙或保護自己免受過度陽光照射而大大降低風險。

較不為人所知的是，DNA損傷的一個更有問題的來源是正常的細胞過程，如DNA複製。這些是無法避免的，因為它們不可避免地在每一次縱橫諜海時發揮作用。這個問題的規模最好的證明是認識到我們的身體是由連續分裂的細胞組成的，所有這些細胞都來自於一個獨立的卵子。每天，成人人體中的四分之一兆細胞繼續分裂成老化或受損的組織。在每一種縱橫諜海過程中所遭受的DNA損傷中，最危險的是那些可以從母細胞傳給新生的子細胞的DNA損傷。這種遺傳的DNA損傷是真正的「內在敵人」，不能簡單地通過改變一個人的生活方式來避免。

DNA損傷是癌症的來源

這項新發現是多年工作的結果，並植根於八年前由同一小組(也發表在「自然細胞生物學」上)所作的發現。2011年，研究小組發現，DNA複製過程中的問題所造成的遺傳DNA損傷在(字面上是「小器官」；實際上是具有特定功能的亞細胞)中受到保護，稱為「核體」。

在這項新的研究中，研究人員利用他們的能力用熒光染料標記活的人類細胞中的核小體，然後在顯微鏡下連續幾代跟蹤觀察。這使得第一次能夠直接觀察遺傳DNA損傷的命運，從母細胞產生到子代細胞的最終命運。這是一項真正的任務，因為在顯微鏡下觀察活細胞數小時甚至幾天都是一項極具挑戰性的任務，世界上只有少數幾個實驗室能做到這一點。

研究人員發現，子代細胞能夠很好地應對生命的挑戰，並且能夠將遺傳的DNA損傷「護送」到分裂周期的後期，屆時它們就能勝任修復遺傳DNA損傷的最後一次嘗試了。

研究人員還發現，這一「修復工具包」的關鍵分子部分是一種名為「還原酶」的酶，由於這項研究的結果，它現在是腫瘤蛋白質家族中的一個真正的成員，它保護我們的DNA免受癌症突變的影響。

「核小體推遲子代細胞的分裂，以達到生命周期中唯一的剩餘時間，當它們可以由母親引起但無法修復的DNA損傷時。」這第二次機會是至關重要的，因為它也是最後一次機會。我們預測並在實驗上證明了第二次機會的失敗會將最初的DNA損傷轉化為無法修復的損傷。這類物質的積累可能導致疾病，包括癌症，「蛋白質研究基金會中心的助理教授凱·約翰說。

這些知識對於癌症治療的改善可能是至關重要的。由於許多癌症藥物會破壞快速分裂癌細胞的DNA，了解修復DNA的時機和機制對於開發新藥物和當前治療方法的副作用至關重要。

哥本哈根大學蛋白質研究基金會研究中心的朱利安說：「我們的工作揭示了細胞處理遺傳DNA損傷的意想不到的方式。通過對推動這一過程的關鍵蛋白質的識別，我們為研究潛在的治療應用奠定了基礎。」