绝大多数生物的DNA都是由两个长链分子相互缠绕而成,每条链都存储了大量的遗传信息以确保机体正常运作,因此,DNA链的完整性至关重要。在自然复制、翻译或紫外线、毒素等因素作用下,DNA会不断遭受损伤而断裂。这种损伤与人类衰老、癌症和神经退行性疾病等密切相关。DNA断裂可发生在双链或单链上,其中单链断裂是最常见的DNA损伤类型之一。但目前还没有一种技术能够全面精确地一次识别出所有的单链断裂。2019年12月20日,华侨大学医学院基因组学研究所Philipp Kapranov教授团队发布了首个从核苷酸层面揭示人类细胞中单链DNA断裂基因组图谱的新方法SSiNGLe(single-strand breakmapping at nucleotide genome level),可应用于多种人类细胞类型。该研究发表在Nature Communications上,文章题为“Novel approach reveals genomic landscapes of single-strand DNA breaks with nucleotide resolution in human cells”。图1. 单链DNA断裂(SSB)检测方法SSiNGLe概述。来源:Nature Communications研究团队独创性地开展了一系列关于单链DNA断裂检测的研究。值得注意的是,该研究发现DNA断裂不是随机分布的,单链DNA断裂似乎更倾向于发生在基因变异区域,表明这些断裂的错误修复可能导致突变,从而诱发疾病。如果它们发生在生殖细胞中,甚至可能影响进化过程。该发现具有深远意义——如果DNA断裂倾向于发生在DNA某些区域,并且在压力下不断增加,这意味着压力在一定程度上也决定了DNA变异的发生位置。这一发现可能与抗癌疗法密切相关。