H2AX活化与DNA双链断裂及辐射剂量的关系

H2AX是组蛋白H2A的一种亚型。过去对组蛋白的关注仅局限在维持染色质结构的认识方面,近来发现构成染色质核小体的组蛋白同时具有许多其他重要生物学功能,在DNA双链断裂修复中的作用就是最重要的发现之一。H2AX蛋白发挥其功能需要活化,活化后的H2AX称为γH2AX。检测γH2AX可以确定DNA双链断裂的存在,γH2AX的检测量与辐射剂量也存在良好的量效关系。     

与细胞周期G2/M期进程相关的H2AX磷酸化

γH2AX焦点(foci)被普遍当做DNA双链断裂（DSB）损伤的分子标志物.为探 讨细胞周期进程相关的H2AX磷酸化规律特征,采用胸腺嘧啶双阻滞结合噻氨酯哒唑(nocodazole)的后续处理,将HeLa细胞同步于有丝分裂的前中期．然后,用流式细胞仪检测细胞周期、Western印迹和免疫荧光法,观察γH2AX表达和γH2AX焦点的形成．结果显示,细胞进入G2/M期和有丝分裂过程中,γH2AX水平显著增加 ;在无DNA DSB发生的情况下,部分M期细胞中也存在大量的γH2AX焦点．随着细 胞完成有丝分裂从M期退出再进入G1期,γH2AX的表达水平逐渐降低．这种 γH2AX表达变化特征与G2/M期密切关联的PLK1和Cyclin B1的表达规律相类似． 在4 Gy大剂量照射下,HeLa细胞于照后8 到12 h出现明显的G2/M期阻滞．γH2AX 焦点数在照后1 h达高峰,随后降低,照后8 h又上升,出现了第2个峰值．与之不同的是,在1 Gy低剂量照射下,细胞的G2/M期阻滞微弱,γH2AX焦点数在照后 0.5 h最高,随后下降,且无反弹,符合DNA DSB的修复动力学特征．因此,将γ H2AX当做DNA DSB分子标志物时,还需要考虑细胞周期变化的影响．γH2AX适合 作为1 Gy以下照射的DNA双链断裂损伤的分子标志．     

Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用

Sirtuins家族蛋白是一类依赖NAD的去乙酰化酶,属于第Ш类去乙酰化酶(HDACs),哺乳动物Sirtuins家族成员共有7个(SIRT1-7),其主要具有去乙酰化酶的活性,可以使多种蛋白发生去乙酰化,进而参与DNA的损伤修复、基因的转录调控、细胞凋亡、代谢及衰老等诸多生物进程。本文主要对Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用及其相关机制进行阐述。     

哺乳动物卵母细胞的DNA损伤与修复研究进展

DNA损伤是影响配子发生和胚胎发育的关键因素之一。卵母细胞容易被各种内外源因素(如活性氧、辐射、化疗药物等)诱发DNA损伤。目前研究发现,对于各类DNA损伤,各发育阶段的卵母细胞能够做出相应的DNA损伤反应,通过复杂的机制对DNA进行修复或者启动细胞凋亡。相比于进入生长阶段的卵母细胞,原始卵泡卵母细胞更容易被DNA损伤诱导凋亡。DNA损伤不易诱导卵母细胞减数分裂成熟进程停滞,然而携带DNA损伤的卵母细胞的发育能力明显下降。在临床上,衰老、放疗和化疗是导致女性卵母细胞DNA损伤、卵巢储备降低和不孕的常见原因。为此,人们尝试了能够减轻卵母细胞DNA损伤和增强DNA修复能力的多种方法,试图保护卵母细胞。本文对哺乳动物的各发育阶段卵母细胞的DNA损伤与修复的相关研究进行了梳理和总结,并讨论了其潜在的临床价值,以期为生育力保护提供新的策略。     

PNKP在DNA损伤修复中的作用

多聚核苷酸激酶/磷酸酶(polynucleotide kinase/phosphatase,PNKP)是一种DNA末端修复酶,同时具有激酶和磷酸酶活性,在DNA单链断裂修复途径、碱基切除修复途径以及DNA双链断裂修复中的非同源末端连接途径中发挥着至关重要的作用。近年来,由于一种与PNKP相关的常染色体隐性遗传病——MCSZ综合征的发现,使得人们对PNKP的关注度进一步增加。笔者从与PNKP相互作用的X射线交叉互补修复基因1(X-ray repair cross-complementing group 1,XRCC1)、X射线交叉互补修复基因4(X-ray repair cross-complementing group 4,XRCC4)和毛细血管扩张性共济失调突变基因(ataxia-telangiectasia mutated,ATM)入手,对PNKP在DNA损伤修复中的作用进行概述。     

泛素E3连接酶接头蛋白SPOP和MDM2在DNA损伤修复中的作用

DNA损伤修复是维持细胞基因组稳定性和完整性的基础,越来越多的研究发现,E3泛素连接酶在DNA损伤修复中起着重要的作用.该文将介绍DNA损伤修复的机制、DNA损伤修复与疾病的关系、及E3泛素连接酶接头蛋白MDM2和SPOP在DNA损伤修复中的作用.重点围绕DNA损伤修复的两条通路:E3泛素连接酶接头蛋白SPOP与ATM...     

Gadd45α在干细胞DNA损伤中的作用

基因组完整性对于细胞和组织功能至关重要,这种稳态会不断地受到内源性和外源性应激刺激的影响.干细胞对这些应激刺激十分敏感,其DNA会发生不同程度的损伤,诱导干细胞内固有的DNA修复机制.组织特异性干细胞是局部环境中的多能群体,在其整个生命过程中负责维持组织或者系统的完整性.组织特异性干细胞在受到应激刺激之后,能通过某些反...     

DNA损伤监测及修复相关酶与细胞衰老

衰老是细胞的重要生命现象之一,衰老假说之一认为细胞中残留DNA损伤的积累可加速细胞的衰老.因此,细胞内DNA损伤监测及修复系统的正常运行与细胞衰老调控密切相关,DNA损伤监测及修复相关酶如PARP、DNA-PK、ATM、p53等在细胞衰老中的调控作用日益受到广泛关注.研究这些蛋白质分子间的相互作用及其在细胞衰老过程中的调控功能,有利于揭示DNA损伤应激、损伤修复调控与细胞衰老之间的内在联系,为抗衰老研究及从衰老角度治疗肿瘤提供新的思路.     

泛素连接酶Brl2在DNA双链断裂修复中的作用分析

组蛋白H2B单泛素化在基因转录、DNA复制及损伤修复中发挥着重要的调控作用。在裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中,Brl2作为一个泛素化连接酶,调节H2B的119位赖氨酸的单泛素化。目前,有关Brl2在DNA损伤修复中的作用研究较少,本研究利用药物喜树碱(camptothecin, CPT)处理裂殖酵母产生高毒性的DNA双链断裂(DNA double-strand breaks, DSBs),探索Brl2在DSB修复过程中的作用。研究发现,brl2基因缺失的菌株对CPT高度敏感,并导致细胞内DNA自发重组频率下降。荧光分析表明Brl2和重组修复蛋白Rad52共定位到DSB处,且Brl2促进Rad52在DSB处的募集。在CPT产生的DSB条件下,Brl2会发生磷酸化。以上研究发现揭示了Brl2在DSB修复过程中起重要作用,为具体阐明Brl2在DNA同源重组及双链断裂修复的分子机制奠定了进一步研究的基础。     

乳腺癌易感蛋白1在DNA损伤修复中的作用

人类乳腺癌易感基因1(breast cancer susceptibility gene 1,BRCA1)首先是在乳腺癌家族中发现的,是具有遗传倾向的乳腺癌和卵巢癌易感基因,其基因的突变与家族性乳腺癌及卵巢癌的发生有密切联系。BRCA1是一种抑癌基因,其基因产物可以参与维持基因组稳定性的多条细胞信号通路,例如DNA损伤诱导的细胞周期调控、DNA损伤修复、基因转录调节、细胞凋亡、泛素化等重要的细胞活动。本文就近几年来BRCA1在DNA损伤修复中的作用的研究进展作一综述,包括DNA损伤诱导的细胞周期检查点的激活和DNA损伤修复两方面。     

BRCA1和BRCA2与DNA损伤修复及转录调控

乳腺癌和卵巢癌敏感基因BRCA1和BRCA2与同源重组,DNA损伤修复,胚胎生长,转录调控及遍在蛋白化有关,其中,BRCA1和BRCA2在DNA损伤修复和转录调控中功能的确定,将有助于探讨和阐明两者的肿瘤抑制功能及其机理,作者将综述近年来有关BRCA1和BRCA2在DNA损伤修复和转录调控中功能研究的最新进展。     

PHF1在肿瘤DNA损伤修复中的作用

轻微的DNA损伤可启动损伤修复途径,严重的DNA损伤则会启动细胞休眠或凋亡途径。PHF1是PcG蛋白家族中的重要组分,参与复杂的生物学过程,包括DNA损伤修复、细胞休眠或凋亡、组蛋白翻译后修饰和染色体重排。本文主要对PHF1的结构、参与的信号通路、翻译后修饰及生物学功能做小结和展望,为PHF1进一步研究提供理论基础。     

SUMO化修饰在DNA损伤响应中的作用

物理或化学等多种因素均可以引起DNA损伤。为维持机体基因组的稳定性,机体形成了精确完整的机制来修复损伤的／DNA。SUMO（smallubiquitin-relatedmodifier,SUMO）化修饰与其他蛋白翻译后修饰一样,具有多种生物学功能。近年来的研究表明,其在DNA损伤修复中也具有非常重要的作用。该文就DNA损伤修复、SUMO,96修饰系统及其二者关系的最新研究进展作了较为全面的介绍和总结。     

依赖P53的P53R2基因在细胞周期检验点对损伤DNA的修复作用

1 .ｐ5 3基因及Ｐ5 3蛋白ｐ5 3基因最初被认为是一个普通的癌基因 ,其产物的作用是刺激肿瘤细胞的生长。但后来发现原先研究的ｐ5 3基因只是野生型ｐ5 3基因的突变体 ,只有突变型ｐ5 3基因的产物才能刺激不正常细胞 (如癌细胞 )的生长 ,而野生型ｐ5 3基因的产物对肿瘤则有抑制作用 ,正常的ｐ5 3基因原来是一个抑癌基因。经长期研究发现 ,突变型ｐ5 3基因在人类多种肿瘤细胞中广泛存在。Ｐ5 3蛋白是ｐ5 3基因编码的蛋白转录因子 ,其相对分子质量为 5 .3× 1 0 3,是由 393个氨基酸残基组成的[1] 。Ｐ5 3蛋白是一种重要的抗肿瘤因子 ,它能以序…     

醋酸棉酚诱导人粘液表皮样癌MEC-1细胞DNA双链断裂

本文研究醋酸棉酚(gossypol acetic acid,GAA)对人粘液表皮样癌细胞MEC-1体外增殖的影响,并初步探讨其抑制肿瘤细胞增殖的机制.体外培养人粘液表皮样癌细胞系MEC-1细胞,用MTT法检测GAA对MEC-1细胞增殖的影响;用中性彗星实验检测GAA对MEC-1细胞的DNA双链断裂;用免疫荧光染色法检测...     

X射线对人外周血淋巴细胞DNA损伤修复和凋亡的影响

目的 研究不同时间诱导X射线照射的淋巴细胞进入细胞周期DNA损伤修复与凋亡的影响.方法 X射线（0.5 Gy）作用于正常人外周血淋巴细胞,以照射后不同时间点（0、4 h）分别加入PHA并分成两组,即照射后0 h加PHA组（A组）和照射后4 h加PHA组（B组）,再分别培养0、0.5、2 h,用流式细胞术和免疫印迹法检测A组和B组γ-H2AX蛋白的表达,Annexin-V/PI法分析A、B两组的细胞凋亡率.结果 流式细胞术及免疫印迹结果均显示A组的γ-H2AX蛋白表达高于B组（P＜0.05）,且均先升高后降低.A组细胞凋亡率亦大于B组.结论 不同时间诱导被打击的淋巴细胞进入周期其可能发生DNA修复并同时伴随细胞凋亡的发生.     

下调c—erbB—2对细胞DNA修复和凋亡的影响

将有义和反义c-erbB-2逆转录病毒体分别经脂质体包裹后转染入人胚肺二倍体成纤维细胞（2BS）。Southern印迹杂交表明,外源c-erbB-2 cDNA在转染细胞中已成功整合入基因组中。Northern印迹杂交显示,有义转染细胞的erbB-2表达上升57％,反义转染细胞erbB-2表达下降48％。与对照和空载体转染细胞相比,反义转染细胞的DNA损伤修理能力显著下降,凋亡可诱导性降低。这和我们观察到的反义转染细胞提早出现衰老表型相一致。     

真核生物滑动夹装载复合体在DNA损伤应答及修复中的功能研究进展

DNA损伤应答(DNA damage response, DDR)对生物体维持基因组的准确性和完整性至关重要。真核生物中复制因子C(replication factor C, RFC)及其类似物(RFC-like clamp loaders,RLCs)为滑动夹装载复合体,在DNA损伤修复过程中发挥重要作用。该文对四种滑动夹装载复合体的结构特征、生物学功能及在DNA损伤修复中的机制等研究进展进行综述,为进一步探究DNA损伤应答及修复机制提供综合信息和参考资料。     

大肠杆菌细胞DNA复制、修复和重组途径的衔接

以大肠杆菌为例围绕相关领域的研究动态进行分析和总结.DNA复制、损伤修复和重组过程的相互作用关系研究是当今生命科学研究的前沿和热点之一.越来越多的研究表明,在分子水平上,DNA复制、损伤修复和重组过程既彼此独立,又相互依存.上述途径可以通过许多关键蛋白质之间的相互作用加以协调和整合,并籍此使遗传物质DNA得到有效的维护和忠实的传递.需要指出的是,基于许多细胞内关键蛋白及其功能在生物界中普遍保守性的事实,相信来自大肠杆菌有关DNA复制、修复和重组之间的研究成果也会对相关真核生物的研究提供借鉴.