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大多数人或许有个“成见”,即基因组中DNA 遭遇损伤会由DNA修复“队伍”加以修复,避免基因突变,维护基因组稳定。但是,现有的DNA 修复能力上有一个“局限”。即它们擅长修复出现在B型构象的DNA上的“损伤”,而不能有效地修复出现在非B型构象上的损伤。甚至,这些DNA 修复反倒“好心帮倒忙”,它们的参与不但不能修复,反倒使得基因组出现不稳定。
现已知很多人类疾病的发生与此有关。
我们汇总了这些问题的一些基本情况,或许对全面了解现有负责基因组DNA 稳定维护的复杂性有帮助。


形成非B构象的DNA 序列普遍存在于诸多哺乳动物的基因组中。这些DNA在现存的复制、转录等模式常会形成非B-DNA, 而且包括我们在内的一些人已经发现,现有的DNA 修复能力不但不能有效地修复形成的非B-DNA 构象,相反,修复蛋白组分的参与反倒造成两难境地,即非B构象不能顺利形成,修复的组分也被“陷入”,造成DNA 折叠陷入“不归路”,进退不得!最终造成DNA双链断裂,只能利用Homologous Recombination, MHEJ和经典的NHEJ修复。但遗憾的是除Homologous recombination 之外的其他修复都会造成“突变”。而Homologous recombination 是否造成突变,这要看是哪些DNA 序列试图形成哪一类非B构象。

(这个机制图情况比较复杂,基因转录多集中在细胞周期的G1 时相,这个时候造成的DNA 双链断裂只能由经典的NHEJ (a)修复,一定会造成突变;而发生在G1后的S(DNA 复制)和G2时相的DNA 双链断裂本来还有“选择”,但一些与DNA 断端“保护”,如Ku蛋白,以及同时阻止细胞周期停止的53BP(阻断P53去通知P21去抑制CDK让细胞周期停滞),使得修复倾向用必然会出现突变的NHEJ! 即使“跨过”这道“关卡”,还有不忠实的DNA 聚合酶theta (由图中的polQ基因编码)这一关!DNA 聚合酶theta 倾向于使用一定会突变的MHEJ(c),而阻止Homologous recombination 去修复(b)。)
上述情况清晰地表明,正常负责DNA 错误的组份针对包括人类基因组在内的大量可在DNA转录和复制过程形成非B-DNA的过程进行“过分热络”的参与,反倒促进了基因突变的发生。
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GMT+8, 2025-12-20 03:10
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