多年来，细胞如何使用另一个 DNA 副本作为模板修复断裂的 DNA，一直困扰着研究人员。如何在繁忙的细胞内部找到正确的序列?乌普萨拉大学的研究人员现在已经找到了解决方案;如果蒙住眼睛，找到绳索比找到球更容易。
当一个 DNA 分子一分为二时，细胞的命运就会受到威胁。从细菌的角度来看，快速修复断裂是生死攸关的问题。但是在不引入序列错误的情况下修复 DNA 是具有挑战性的。维修机械需要找模板。使用来自姐妹染色体的模板修复断裂 DNA 的过程称为同源重组，并在文献中有详细描述。然而，描述通常忽略了在所有其他基因组序列中寻找匹配模板的艰巨任务。染色体是一个复杂的结构，具有数百万个碱基对的遗传密码，很明显，3D 中的简单扩散从长远来看是不够快的。但是，它是如何完成的呢?50年来，这一直是同源重组之谜。
现在，以 Johan Elf 教授为首的一组乌普萨拉研究人员终于找到了解决这个搜索之谜的方法。在发表在《自然》杂志上的一项研究中，他们使用基于 CRISPR 的技术在细菌中进行受控的 DNA 断裂。通过在微流体培养芯片中培养细胞并用荧光显微镜跟踪标记的 RecA 分子，研究人员可以从头到尾对同源重组过程进行成像。
“微流控培养芯片使我们能够同时跟踪数千个单个细菌的命运，并及时控制 CRISPR 诱导的 DNA 断裂。它非常精确，几乎就像有一把微小的 DNA 剪刀，”该研究背后的研究人员之一 Jakub Wiktor 说。
RecA 上的标签与 DNA 上的荧光标记一起使研究人员能够准确地跟踪该过程的每一步;例如，他们得出的结论是整个修复平均在 15 分钟内完成，模板位于大约 9 分钟内。Elf 和他的团队使用显微镜实时研究断裂位点及其同源副本的命运。他们还发现细胞通过重新排列 RecA 以形成跨越细胞长度的细丝来做出反应。
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