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这项新研究可以帮助预测哪些人更容易患上致癌药物

一项新的英国研究表明,对环境中致癌因子如何激活DNA中基因重组背后的机制的新见解可以帮助解释暴露的某些影响,并预测哪些个体可能更容易患上这种疾病。 。

每个人在环境中暴露于低水平的致癌物(促进癌症形成的物质或辐射)。最广泛发现的物质之一是苯并re,苯并py是一种常见的化学污染物,存在于诸如木炉,排烟,烧烤的肉和鱼等炉灶的烟气中。苯并re的一种有效成分BPDE可直接破坏DNA序列,形成所谓的加合物,进而促进致癌突变。

尽管已有模型显示BPDE如何导致这些突变,但仍不清楚某些途径。目前认为,BPDE加合物会在DNA合成过程中引起突变,因为它们激活了称为损伤合成的过程(尽管存在未修复的损伤,细胞仍可复制DNA,从而允许复制叉的进行),并且这会诱发突变。但是,证据还表明,另一个过程称为同源重组(HR),该过程通过复制基因组的其他未损坏部分而起作用。HR蛋白修复复杂的DNA损伤,例如DNA链断裂和链间交联,并保护和恢复停滞或断裂的复制叉。

这项最新研究在使用分子生物学方法(例如显微镜)之前,先用BPDE处理了人类细胞系,以详细表征同源重组途径。结果提供了新的见解,表明HR通过BPDE加合物的异常机制来进行,即使没有停滞或崩溃的复制叉,该过程也可以激活。相反,它在DNA的单链缺口处被激活,该缺口是由PrimPol(一种由人的PRIMPOL基因编码的蛋白质)的重新引发活性产生的。

这些发现还解决了长期存在的问题,这些结果表明,在庞大的DNA加合物中,姐妹染色单体(由染色体的DNA复制形成的相同拷贝),传统上与​​复制叉塌陷和DSB修复相关的HR产物之间的交换,与复制后间隙的修复有关。此外,这些复制后的缺口是由PrimPol产生的,从而揭示了DNA损伤耐受期间PrimPol的功能。

伯明翰大学癌症与基因组科学研究所的通讯作者伊娃·彼得曼博士说:“我们的研究揭示了对苯并re暴露于细胞中的影响的新见解,这对于一般地了解癌症的环境原因和癌症发展具有重要意义。了解这种机制可以帮助更好地预测和检测污染的负面影响,并更好地解释癌症基因组学,例如,HR基因BRCA2和RAD52的遗传变异对肺癌易感性很受欢迎,这意味着了解HR如何帮助细胞处理苯并py可以帮助我们预测可能更易患该疾病的个体

“向前迈进,研究此类遗传变异对ssDNA缺口对HR的影响非常重要。还提出了PRIMPOL变异在癌症中可能起着潜在作用。它还可以帮助预测哪些个体对致癌物的暴露更敏感。 。”

论文“ PrimPol依赖的单链间隙形成介导了庞大的DNA加合物的同源重组”今天(11月17日)在《自然通讯》上发表。

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