Nature：首次實時觀察染色體末端修復

　　維護染色體的兩端——稱為端粒，可讓細胞不斷分裂，并實現永生。賓夕法尼亞大學醫學院腫瘤生物學副教授Roger Greenberg說：“端粒就像鞋帶末端的塑料帽，它們能防止DNA受到磨損。”本周在《Nature》發表的一項新研究中，資深作者Greenberg和他的同事們首次開發了一個系統，可觀察新合成的端粒中斷裂DNA的修復，這一研究成果對于設計新的抗癌藥物有一定的意義。

　　在大多數癌細胞類型中，端粒通過一種特殊的酶（稱為端粒酶）保持不變，這種酶可將重復的端粒DNA序列添加到染色體末端。癌細胞也可以使用第二種方法，涉及DNA修復機制，稱為端粒延長（或ALT）。在一般情況下，癌細胞可采取其中任一類型的端粒維護機制，以獲得永生。總體而言，約百分之十五的癌癥（例如，軟骨、骨和腦癌）使用ALT過程用于端粒的延長和維護。

　　當DNA斷裂時，它會觸發DNA修復蛋白（如乳腺癌抑制蛋白BRCA1和BRCA2）開始行動，以及其他附著在受損DNA片段上的輔助蛋白。這些蛋白質可伸展DNA，從而使它能夠被互補的端粒DNA序列所識別。在一般情況下，這種機制——稱為同源重組——發生時，DNA構建塊在兩個幾乎相同的DNA分子之間進行交換。

　　在目前的這項研究中，該研究小組發現，端粒使用一種獨特的修復機制，來制造新的DNA，他們稱之為“斷裂誘導的端粒合成”。該團隊發現，端粒的同源重組不同于其他涉及BRCA1、2和RAD51蛋白的同源重組，這些蛋白在乳腺癌患者以及乳腺癌高風險的人當中是突變的。

　　Greenberg說：“我們想在癌細胞中停止這個過程，但是，當這個過程正在發生的時候直接跟蹤它，一直都是不可能實現的。這是第一次有研究實時跟蹤同源重組的所有主要步驟。現在有可能因為我們更深入了解這個過程，就可能干擾這個過程中的不同點，以使癌細胞中的端粒不能持續的延長。這可能會把它們推到細胞死亡的邊緣。”