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由于各种内部和环境因素,我们身体的每一个细胞每天都会产生成千上万次 DNA 病变。这些病变如果不能正确修复,可能会导致突变和更广泛的基因组畸变,从而威胁到细胞活性并最终导致癌症。为了应对这种威胁,生命已经进化出统称为 DNA 损伤反应的系统,以检测 DNA 损伤、提示其存在并介导其修复。DNA 修复在许多生物过程中至关重要,包括免疫系统的发育、减数分裂重组和预防多种人类疾病。遗传性 DNA 修复缺陷可能是灾难性的,可导致发育异常、癌症倾向增加、免疫缺陷、神经变性疾病和早衰。
DNA 损伤存在不同类型,因此也有不同分子通路的 DNA 修复以纠正这些损伤,包括非同源末端连接、同源重组、错配修复和核苷酸切除修复。许多蛋白质和通路都参与了这些过程。ATM 和 ATR 激酶以及 DNA-PK 是检测 DNA 损伤的关键。染色质重塑确保 DNA 修复机制可以使用染色质环境,关键修复因子如 RPA、Rad51 和范可尼贫血蛋白质直接作用于 DNA 损伤修复。重要的是,p53 网络、RAS GTP 酶超家族和泛素系统也参与 DNA 损伤反应的不同方面。
抗体是研究 DNA 损伤反应的常用工具,可测量损伤过程中关键蛋白质的表达和活化以及其翻译后修饰,例如 H2A.X 的磷酸化,其是 DNA 损伤激活的标志。重要的是,抗体也被广泛用于确定其细胞定位和聚集到受损 DNA 的的机制。
开发针对 DNA 损伤反应中最新发现的靶点的抗体和研究这些通路的新工具将不仅能增强我们对该主题的了解,而且还将为更好地了解人体健康和疾病提供令人振奋的机会。
DNA 修复对于有机体维持其基因组完整性及其功能至关重要。DNA 修复有各种通路,包括:
文章作者 Ilaria Guerini 博士
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