跨损伤合成的DNA聚合酶——一类新的DNA聚合酶

细胞虽然拥有多种修复途径,但有些DNA损伤仍不可避免地会逃避修复而在基因组上保留下来,细胞跨损伤DNA合成的分子机制一直是DNA修复中主要的未解决问题之一.最近通过对一类结构相关性UmuC/DinB蛋白质超家族成员的研究发现它们具有DNA聚合酶功能.这类新发现的DNA聚合酶不同于经典的复制性DNA聚合酶,它们能以易误/突变(error-prone/mutagenic)或无误(error-free)方式进行跨损伤(translesion)DNA合成,并且从细菌到人在进化上功能保守.     

DNA聚合酶IV：抗细菌的潜在药靶

病原微生物及其耐药性是全球公共卫生的重要问题。众多人兽共患病原菌可通过食品产业链传播给人,同时耐药性使得感染更难治疗,增加了疾病传播和死亡的风险。从分子水平上研究病原体的变异规律、毒力及其致病机制有助于寻找新的药物靶点、研制新的药物。DNA聚合酶IV(polymerase IV,Pol IV)是γ家族聚合酶中的重要成员,广泛分布在原核生物、真核生物和古细菌3个生命域。Pol IV具有跨损伤DNA合成的能力,不仅在SOS反应(SOS response)和RpoS调控下响应DNA损伤,还参与细菌抗生素抗性及适应性的获得,在细菌中发挥着至关重要的作用。本文综述了近年来细菌Pol IV相关研究,回顾了其遗传特征、结构特征、表达调控及对细菌适应性的影响,并且讨论了Pol IV作为潜在药物靶点的可行性。     

O^6—甲基鸟嘌呤—DNA—甲基转移酶的基因表达调控

DNA损伤修复是生命科学研究的重要课题。DNA修复在防止基因突变,保证遗传信息稳定性的过程中起着极其重要的作用。近20年来,人们通过大量研究发现细胞内0~6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶(O~6-metnylguanine-DNA-methyltransferase,MGMT)能专一性很强地修复DNA烷化损伤,防止细胞癌变和死亡;大量试验还证明细胞内MGMT活性的高低是决定肿瘤细胞对亚硝脲类药物产生耐药性的分子基础。详尽了解MGMT基因表达调控机理对DNA损伤修复的理论研究和克服肿瘤细胞耐药性的实践都具有重要的意义。     

细菌DNA损伤修复的诱导、调控及结局的研究进展

DNA损伤修复(SOS反应)是细菌适应环境、抵抗外界压力和修复自身损伤的重要机制.为了解SOS反应的过程,全面揭示细菌生存机制,本研究对DNA损伤修复的过程、调节及适应性变化进行文献综述.结果 表明,内源和外源的诸多压力都可以激活SOS反应,抗生素是激活该反应的主要因素.RecA在感知外界压力和系统启动过程中发挥重要作...     

甲基鸟嘌呤甲基转移酶表达调节在肿瘤发生和治疗中的作用

甲基鸟嘌呤甲基转移酶（O⁶-methylguanine-DNA methyltransferase,MGMT）是从细菌到哺乳类机体中存在的一种独特的DNA修复蛋白,其作用是在DNA损伤的修复过程,催化DNA分子鸟嘌呤O⁶位上的烷基从鸟嘌呤碱基转移至MGMT蛋白的半胱氨酸残基上,而使DNA分子鸟嘌呤复原.因此,机体中MGMT适当的表达有利于修复由烷化剂诱导而形成的O⁶烷基鸟嘌呤DNA加合物.MGMT蛋白的含量和活性不但在基因水平受到各种因素的调控,并且与某些药物的直接作用有关.调节MGMT在细胞内的活性,对于防御肿瘤的发生及某些肿瘤的治疗过程中克服肿瘤耐药性和克服骨髓毒性具有重要的意义.     

胁迫诱导抗性基因转移导致细菌耐药的分子机制研究进展

抗性基因转移是细菌形成耐药性的重要原因.近年来的研究表明胁迫因子可通过多种机制诱导抗性基因转移.DNA损伤可导致细菌产生SOS应激反应,进而诱导接合DNA介导的抗性基因转移.在一些缺乏SOS系统的细菌中,抗生素胁迫可诱导细菌建立自然转化感受态.此外,作者最近的研究表明普通胁迫应答因子RpoS调控一种由双链质粒DNA介导的固体基质表面的抗性基因转移方式.本文在总结SOS依赖和非依赖型胁迫因子诱导细菌接合和转化介导的DNA转移以及RpoS调控固体基质表面双链质粒DNA转移的基础上,提出今后需重点研究胁迫因子如何激活关键调控蛋白以及这些调控蛋白如何影响DNA转移相关基因表达等关键问题.解决上述问题将为寻找合适的分子靶标用于防控抗性基因转移导致的细菌耐药奠定基础.     

《抗菌药物和化疗》:细菌耐药性的分子机制被破解

<正>近日从中国农业科学院哈尔滨兽医研究所获悉,该所动物细菌病研究创新团队通过长期追踪研究,近日破解了细菌在抗生素长期使用下产生耐药性的分子机制。相关研究成果发表在近期美国微生物学会出版的英文杂志《抗菌药物和化疗》上。此项研究将对畜牧养殖业如何降低动物源细菌耐药性的快速传播给行业造成的危害提供科学的理论依据。     

抗辐射菌Deinococcus radiodurans的多样性

抗辐射菌Deinococcus radiodurans是一种对电离辐射和其他DNA损伤因子具有极强抵抗能力的细菌,是研究DNA损伤与修复的模式生物。综述了国内外在抗辐射菌研究上取得的最新研究成果,从生存环境、对DNA损伤因子的抗性、抗性机理及其损伤修复关联基因等方面报道了抗辐射菌的多样性,并探讨了该细菌高效正确的DNA损伤修复机理的相关研究成果在生命科学、农业、环境修复及医学等领域的应用前景。     

表观遗传和蛋白质翻译后修饰在细菌耐药中的作用

日益严重的细菌耐药性有可能使人类重回前抗生素时代。细菌的耐药机理多样,深入研究细菌的耐药性形成机理有助于开发控制耐药细菌感染的新措施。表观遗传和蛋白质翻译后修饰在细胞代谢、信号转导、蛋白质降解、调控DNA复制、应激反应等方面都具有重要作用。近年来研究表明表观遗传和蛋白质翻译后修饰在细菌耐药中也扮演着重要的角色。本文总结了DNA甲基化、调控型RNAs等表观遗传因素和磷酸化、琥珀酰基化等蛋白质翻译后修饰因素在细菌耐药性中的调控作用,以期为抗生素靶标选择和抗生素开发设计提供新思路。     

mBio:关键突变让细菌对抗生素产生耐受性

正为了阐明白血病患儿为何会发生长期感染,近日来自圣犹大儿童医院的研究人员通过研究发现了一种特殊突变,该突变能够让细菌对有效的抗生素疗法产生耐受性,相关研究刊登于国际杂志mBio上。研究者Jason Rosch指出,我们的研究阐明了细菌抗生素耐药性产生的一种新机制,当然也为临床治疗带来了一定挑战,同时这种细菌抗生素耐药的情况也在化疗引发的免疫系统损伤的患者中会经常出现。这种状况出现在一名仅6周大患急性髓性白血病的患儿身上,研究人员利用癌症疗法清除掉了患儿机体的白细胞,白细胞能够帮助机体抵     

Science:细菌先休眠再快速进化产生抗生素耐药性

正抗生素耐药性是一个重大的日益严重的全球性问题。根据世界卫生组织的统计,抗生素耐药性在世界所有地方上升到危险的高水平,而且新的耐药性机制出现并且在全球扩散,从而威胁着我们治疗常见性传染病的能力。但是这些细菌耐药性机制是如何发生的,以及我们是否能够预测它们的进化,仍然在很大程度上是未知的。科学家们之前已证实细菌能够在抗生素存在下存活下来的一种方式是进化出一种"定时器(timer)",从而确保它们在整个抗生素治疗期间     

Cell Microbiol:抵御抗生素耐药性细菌的重大突破

正近日,来自伊莱扎霍尔医学研究所等机构的研究人员通过研究发现,一种原本用来杀灭癌细胞的药物或可帮助抑制难以用普通抗生素治疗的感染性疾病,文章中研究人员利用成像技术实时观察可病原体(军团菌属细菌)如何感染机体免疫系统细胞。2014年世界卫生组织就发布了第一份关于普通细菌对抗生素耐药性的报告,该报告呼吁抗生素耐药性已经成为目前影响全球公众健康的     

铁载体-抗生素耦合物:一种新型的抗菌制剂

随着细菌对抗生素耐药性的增强,寻找一种新型抗菌制剂越来越重要。细菌细胞外膜对药物分子的通透性降低是引起致病菌产生耐药性的一个重要因素,克服膜介导耐药性的方法之一是利用铁载体-抗生素耦合物。铁载体是细菌分泌的一种小分子铁离子螯合物,与铁离子螯合后被特定的外膜受体识别并转运至胞浆内供细菌利用。人工合成的铁载体-抗生素耦合物被特定外膜受体识别后主动转运跨过外膜进入胞质内。当铁载体-抗生素耦合物到达细胞质,它们通过释放药物杀死微生物,这可以阻止进一步获取铁离子,并且耦合物自身也可以作为一种抗菌剂。本文综述了铁载体-抗生素耦合物作为一种新型抗菌制剂的研究进展,有助于为进一步研发新型抗菌药物提供理论基础,对治疗耐药性细菌性疾病具有潜在的重要意义。     

细菌耐药性的起源与演变

细菌的耐药性问题不断加剧,已经引起了全球研究人员的关注。然而,早在使用抗生素之前,细菌的耐药基因的雏形就已经存在于自然环境中并且来源广泛,其耐药性的演变也经历了复杂的过程。本文结合国内外的相关研究,对细菌耐药基因的起源、耐药性的演变及耐药机制等方面进行综述,期望为研究细菌的耐药机理和预测耐药性的演变提供参考。     

用病毒探针研究紫外线诱导的DNA损伤的致死效应

紫外线(254nm)能诱导一系列DNA损伤。嘧啶二聚体是至今所知的主要损伤产物。然而,由于细胞基因组结构和复制方式的复杂性以及DNA损伤修复途径的多样性,定量地研究特定DNA损伤的生物学效应是困难的。微小病毒是一种良好的探针,因它们有特有的基因组结构和复制方式,它们已被成功地用于探测细胞的诱发性易错修复功能和突变过程。在此项研究中,自主性微小病毒     

《科学》：研究揭示三类抗生素潜在杀伤机制

近日来自麻省理工学院和波士顿大学的研究人员揭开了三类主要的抗生素潜在的杀伤机制：药物生成了一些破坏性分子，通过一连串细胞事件对细胞DNA造成了致命性的损伤。相关论文发表在4月20日的《科学》（Science）杂志上。     

基因芯片技术检测细菌耐药性的研究进展

基因芯片技术是将无数预先设计好的寡核苷酸、cDNA、基因组 (Genomic)DNA在芯片上做成点阵 ,与样品中同源核酸分子杂交 ,对样品的序列信息进行高效的解读和分析 ,大规模获取相关生物信息。该技术应用领域主要有表达谱分析、基因突变及多态性分析、疾病诊断和预测、DNA测序、药物筛选、检测筛选耐药基因、微生物菌种鉴定及致病机制研究等。着重介绍了基因芯片技术检测细菌耐药性方面的国外研究进展。基因芯片可以大量、快捷地检测出细菌耐药性菌株以及引起细菌耐药性的基因的突变 ,由于其在检测中的高效率 ,因此要优越于传统的细菌学检测技术。基因芯片技术在细菌耐药性检测中有着巨大的应用价值 ,具有广阔的应用前景。     

极端嗜热古菌DNA修复核酸内切酶的研究进展

极端嗜热古菌由于生活在高温环境,其基因组DNA面临着严重的挑战,因此,它们如何维持其基因组稳定是本研究领域最为关注的科学问题之一。极端嗜热古菌具有与常温微生物相似的自发突变频率,暗示着它们比常温微生物具有更加有效的DNA修复体系进行修复高温所造成的基因组DNA损伤。目前,极端嗜热古菌DNA修复的分子机制尚不清楚。核酸内切酶在DNA修复途径中发挥着重要的作用。基因组序列显示极端嗜热古菌编码多种DNA修复核酸内切酶,但是其研究尚处于初期阶段。本文综述了极端嗜热古菌DNA修复核酸内切酶Nuc S、Endo V、Endo Q、XPF和Hjc的研究进展,并对今后的研究提出了展望。     

天然产物产生菌自抗性中DNA损伤修复的研究进展

临床上使用的抗生素大多是由微生物次级代谢产生的天然产物及其衍生物,这类化合物可以抑制微生物的生长,具有显著的细胞毒性。产生菌在合成这些抗生素的同时,也需要通过多种自抗性机制来应对其对自身的毒害作用。本文总结了近年来DNA损伤修复途径参与的天然产物产生菌自抗性机制的研究进展,重点介绍了DNA损伤类抗生素产生菌中的碱基切除修复途径和类核苷酸切除修复途径等,并对目前DNA损伤修复抗性机制中存在的问题进行了讨论,同时对其潜在的应用进行了展望。