Nature解读!细胞直达录因子与错配DNA激烈联合的分子机制!

2020年10月26日 讯 /BIOON/ --日前，一篇揭橥在国际杂志Nature上题为“DNA Mismatches Reveal Conformational Penalties in Protein-DNA Recognition”的研讨申报中，来自杜克年夜学等机构的迷信家们经过研讨发明，转录因子能够会有意中锁定DNA中所产生的毛病。转录因子卵白是人类基因组中的“光开关”，其能经过与DNA的联合来开启或封闭基因的表达，并启动复制DNA及转录RNA模板的主要进程，RNA模板可以充任新型卵白质分解的蓝图。

经过选择性地开启哪些基因停止表达，转录因子就能决议房间里哪些房子里亮着灯，哪些房子没有亮灯，或许说人类基因组中的哪些组分能被激活。这项研讨中，研讨人员经过研讨发明，转录因子有一种偏向能与DNA的错配部门激烈联合，DNA的错配部门是无法被准确复制的区域，转录因子与调理性DNA的错配部门的激烈联合或许是随机渐变的一种方法，而这种方法会诱发包含癌症在内多种疾病的产生。

图片起源：Maria Schumacher, Duke University

年夜多半时分，机体内的DNA复制进程都十分顺遂，核苷酸会与应用其互补的碱基对锁住DNA臂，从而应用预期的A-T和C-G的方法一路来完成这个周期，正如研讨者在文中描绘的那样，没有聚合酶似乎是完满的，时不时地会产生一个核苷酸与毛病的同伴配对从而发生不婚配的DNA构造。研讨者Raluca Gordan博士指出，将转录因子卵白挪动到携带数千个DNA分子样本的玻片上，我们就发明，比拟与碱基对完整婚配或正常DNA构造的DNA片断比拟，这些卵白质能与携带不婚配碱基对的DNA片断存在更弱小的联合才能。

那么究竟是什么样的机制让这些毛病成为转录因子卵白最有吸引力的联合位点呢？随后研讨人员停止了深化研讨，他们剖析了核苷酸及其与卵白质和小分子之间的互相感化，研讨者以为，这些生物性分子的外不雅和活动方法关于其功效和化学特征的影响异样主要；从试验成果来看，研讨者发明，转录因子卵白与错配DNA之间所产生的激烈互相感化与其“懒散”有很年夜关系，当转录因子卵白与DNA联合时，其就必需破费更多能量来改变该位点，比方将DNA依照本人的志愿停止曲折，但是，DNA的错配部门曾经产生了歪曲，所以转录因子卵白就不会承当太多任务，这时分转录因子卵白就不须要支付能量的处分来完成其该承当的任务了。

假如要深化懂得细胞中DNA被卵白质无效辨认的分子机制，研讨人员就须要超出传统传统的静态描绘进程，转向静态描绘DNA和其联合卵白分子，这些构造往往拥有分歧的偏好，其可以采取多种分歧的外形。研讨者Gordan表现，前期我们还愿望停止更为深化的研讨来懂得转录因子卵白与DNA之间的互相感化若何与多种疾病的产生直接相干，假如一个错配的碱基对与转录因子激烈联合的话，在没有被另一种修复酶修复的情形下就经过DNA复制周期的话，就会激发细胞渐变，从而就会进一步诱发诸如癌症和神经变性疾病等多种性疾病。

研讨者确信，转录因子和错配DNA之间的联合感化切实其实很激烈，所以他们很清晰下一步的停顿关于细胞究竟意味着什么，现在研讨者曾经晓得，基因组的调理性区域中拥有要比预期更多的癌症渐变的能够性，只是今朝研讨人员并不清晰个中的机制，DNA的错配会干涉细胞对错配的修复进程，而转录因子和错配DNA之间激烈的互相感化或许就能为说明调理性DNA渐变的积聚供给一种新的机制。（100医药网100yiyao.com）

参考材料：

【1】Afek， A.， Shi， H.， Rangadurai， A. et al. . Nature (2020). doi：10.1038/s41586-020-2843-2

【2】

by Lindsay Key， Duke University School of Nursing