顯微鏡揭秘「基因保護者」工作過程

一項研究第一次觀測到人體DNA 在複製過程出錯的時候，一種蛋白介入幫助修復的全過程，對腫瘤研究具有重要意義。

準確地複製DNA，是人體細胞分裂過程中相當重要的一個環節，要保證細胞內的整套基因組可以完整地傳遞給子細胞。可是這個過程有的時候會出錯，導致產生腫瘤等一些嚴重的問題。不過人體自有一套相應的糾錯機制。

科學家以前所知的是，一種核酸外切酶（exonucleases）參與了修復機制，在DNA 複製出現錯誤的時候自動糾正錯誤。此外，在這層改錯工序失效的時候，還有一種MutS 蛋白也會介入糾錯：掃瞄DNA 拷貝，找到錯誤，並負責啟動和完成修復。因此這種蛋白也被稱為「基因保護者」。

這是相當令人震驚的一個工作。科學家很想知道，僅這一種蛋白，怎麼能協調完成這麼複雜的一個修復過程。

這份由西班牙國家癌症研究中心（Spanish National Cancer Research Centre，CNIO）引領的研究，利用低溫電子顯微鏡，第一次看到了整個過程。

研究負責人費爾南德斯- 萊羅（Rafael Fernandez-Leiro）說：「使用低溫電子顯微鏡，我們觀察到MutS 蛋白在完成每個功能的時候，每個階段它的分子結構形態的變化。」

研究介紹說，DNA 的修復過程涉及包括DNA 聚合酶、核酸外切酶和MutS 蛋白等多種因素，而像林奇綜合症（Lynchsyndrome，一種與染色體遺傳相關的癌症）、子宮內膜癌這類癌症風險的增加，都和這些蛋白出現的某些變化相關。因此深入了解這些蛋白的工作機制相當重要。

費爾南德斯- 萊羅說：「只有通過電子顯微鏡，才能拍攝到蛋白在修復過程中的高分辨率圖像。我們根據這些圖像，用電腦重建這種蛋白的三維結構，建立一個原子層面的模型，幫助我們了解它的工作過程。」

這份研究4 月5 日發表於《自然• 結構與分子生物學》（Nature Structural &Molecular Biology）期刊。◇

------------------

🔔下載大紀元App 接收即時新聞通知
🍎iOS：https://bit.ly/epochhkios
🤖Android：https://bit.ly/epochhkand