DNA错配修复：抗癌重大突破

近日，来自中美两国的科研人员在著名国际期刊《美国科学院院报》(PNAS，Proceedings of the National Academy of Sciences of the United Statesof America)发表了题为“MutL traps MutS at a DNA mismatch”的最新研究成果，利用精确地单分子研究技术，他们报告了DNA错配修复研究的突破性发现。

我们都知道，种瓜得瓜，种豆得豆，那么是什么神奇的力量保证我们的瓜豆得以代代相传生生不息呢?其实，早在上个世纪五十年代，科学家已经证实DNA 自我复制是生物种系得以维持和延续的基本前提。在生物体内包括我们人类，尽管DNA自我复制细胞可以有效的保证遗传信息稳定真实地代代相传，但是这个复制的过程也可能会出现错误。“在我们人体内，每一个细胞内大约有60亿个DNA碱基，尽管DNA自我复制的出错率只有千万分之一，但是每一次DNA复制产生一个新的细胞就可能有600次差错，”杜克大学医学中心的高级助理教授Xingdong Zhang博士说：“最常见的错误就是碱基错配，比如鸟嘌呤(G)与胸腺嘧啶(T)碱基错配，如果这些错误得不到及时的纠正或修复，即使那怕只有一个碱基错配，都会导致基因突变以致细胞癌变和各种遗传疾病。”

DNA错配修复是细胞体内普遍存在的一种修复机制，它可以矫正复制过程中产生的碱基错配从而保持遗传的忠实性。最近，研究发现DNA错配修复的缺失会导致许多散发性肿瘤，其中最多的是遗传性非息肉型结肠癌。近年来关于DNA错配修复的研究越来越受到学者的关注。

在这篇文章中，来自北卡大学教堂山分校的Dorothy A. Erie、杜克医学中心的Paul Modrich和Xingdong Zhang、北卡州立大学的Keith R. Weninger和Ruoyi Qiu等研究人员通过协力合作针对DNA错配修复这一机制展开了研究，利用最先进的单分子荧光技术，他们发现在DNA碱基错配位置处，蛋白MutL首先捕获结合蛋白MutS形成一个钳状复合物，这一复合物再沿着DNA链移动确定如何修复错配碱基。

Xingdong Zhang表示，尽管目前的研究是在生物体外完成的，但是这一研究成果实现了在单分子环境下，首次在DNA碱基错配位置处观测到MutS-MutL形成的钳状复合物。这将对DNA错配修复缺失引发的肿瘤和帕金森综合症研究提供了强有力的理论依据和实验模型。