跨损伤合成与辐射敏感性的研究进展
跨损伤合成,,跨损伤合成;Rev1;线粒体;核基因组突变,1Rev1在TLS(跨损伤合成)中的作用,2线粒体与跨损伤合成,3跨损伤合成与辐射敏感性的关系,【参考
【摘要】 细胞可经多种途径修复电离辐射所致的DNA损伤,但当机体启动跨损伤合成系统时,有些DNA损伤可逃避修复而在基因组上保留下来,跨损伤合成可使细胞耐受其DNA损伤,提高细胞对电离辐射杀细胞效应的抵抗性,改变细胞的辐射敏感性。这一过程需要线粒体及多种DNA聚合酶的参与。【关键词】 跨损伤合成;Rev1;线粒体;核基因组突变
DNA是细胞生长、发育、繁殖和遗传的重要物质基础,它蕴藏着丰富的遗传信息,通过转录和翻译,指导蛋白质和酶的生物合成,主宰细胞的各种生理功能。细胞在各种内外环境因素的不断刺激下,通常会发生DNA损伤,电离辐射即是其中一种可致DNA损伤的重要因素,电离辐射所致的DNA损伤是细胞突变的重要原因,严重时可造成细胞癌变,导致肿瘤的发生。然而细胞可通过多种途径对各种类型的DNA损伤进行修复,包括DNA损伤修复系统的启动、细胞周期检查点(checkpoint)的控制、细胞凋亡(apoptosis)及损伤耐受。损伤导致DNA复制受阻时,人们通常会考虑到细胞周期检查点,认为细胞分裂周期会在检查点处停下来,以使损伤的DNA有足够的时间被修复,以便DNA复制和细胞分裂能继续进行,但事实并不完全如此,最近的研究表明,DNA损伤并不总是被除去,当损伤负荷(lesion burden)超过细胞修复机制所能承受的能力或损伤本身不能被其修复途径识别、修复时,一些DNA损伤会在基因组上暂时保留下来,而带有大量未修复损伤的细胞照样能进行DNA复制及分裂,这就是DNA的跨损伤合成(translesion synthesis, TLS),通常又被称为损伤旁路(damage bypass),原核细胞、酵母和人体细胞中都存在跨损伤合成的DNA聚合酶,正是这种跨损伤合成系统的存在使DNA复制受阻恢复,细胞周期继续,细胞耐受其DNA损伤,降低了细胞对各种DNA损伤因素包括电离辐射杀细胞效应的敏感性,其后果往往是使细胞更易于发生突变,甚至癌变。本文旨在通过探讨跨损伤合成机制及其与辐射敏感性的关系,进一步了解肿瘤及遗传性疾病的发生发展机制,为疾病预防和治疗提供科学依据[1,2]。
损伤忍受使细胞在DNA损伤的情况下完全复制基因组。与DNA修复不同,损伤忍受并不消除DNA损伤。复制过程中,直接复制损伤的DNA模板,是损伤忍受的重要机制。一般分成四个步骤:(1)损伤识别;(2)以损伤DNA为模板插入核苷;(3)在损伤的子链延伸DNA合成;(4)复制保存。损伤通过分为两种类型:无错旁路途径和易错旁路途径。前一种在对应损伤的部位插入正确的核苷,而后者通常在对应损伤的部位插入错误的核苷 ......
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