DNA修復出錯何以致癌？

　　最近，日本大阪大學的一組研究人員發現，如果在DNA受到輻射損傷的時候DNA損傷應答（DDR）不起作用，那么，那些應該被去除的蛋白質反而會保留下來，遺傳信息的丟失可能被刺激，當被錯誤修復的時候，這會導致腫瘤的形成。相關研究結果發表在《PLOS Genetics》雜志。

　　人們認為，細胞癌變的原因之一是，遺傳信息的來源被破壞。我們的身體有一個系統來修復DNA損傷(DNA修復機制)，因此，為什么正常細胞會變成癌細胞？為什么輻射能夠致癌？一直都是不明確的。

　　輻射會損害基因組DNA——生命必不可少的藍本；因此，生物體有幾種機制用于維護自己基因組的穩定性。盡管它們有大的進化差異，但是人類和出芽酵母都含有執行相同功能的蛋白質。大阪大學蛋白質研究所的副教授Miki Shinohara和她的小組，研究了酵母Xrs2（人類Nbs1的一個同源基因）和酵母Tel1（人類ATM的同源基因）的DNA修復功能。

　　Nbs1基因的突變可引發一種人類遺傳性疾病，這種疾病發展為癌癥的風險很高。這個研究小組發現，當人類遺傳性疾病類型突變(xrs2突變)被引入了酵母xrs2基因時，DNA損傷被修復，但是與沒有突變的DNA序列相比，它修復后具有更多的錯誤。該研究小組確定，原因是Tel1蛋白質的功能——對于DNA損傷反應是重要的，在xrs2突變中沒有完全發揮出來。

　　在通過同源重組進行DNA修復的過程中，使DNA損傷附近的雙鏈DNA變成單鏈DNA，是很有必要的。該研究小組澄清，在tel1突變體和xrs2突變體中Ku仍然保留DNA損傷。Ku不是必需的，所以當DNA損傷被修復時，它應該被刪除。

　　Ku是一種蛋白質，通過非同源末端連接（(NHEJ）將損壞的DNA末端連接起來。人們認為，Ku——一種修復工具，在Ku通常不發揮作用的地方連接DNA末端，因此，修復完成后具有不正確的DNA信息。

　　當基因組DNA損壞或錯誤已經變得連續的時候，就會發生腫瘤的形成。同樣，在人類的細胞中，如果Nbs1和ATM以同樣的方式發揮作用以確保DNA損傷的修復，或許可以阻止腫瘤的形成。

　　這個研究小組的結果表明，我們可以通過出芽酵母模型——一種原始的真核生物，來闡明人類腫瘤形成的機制，特別是最初階段由于輻射造成的DNA損傷所致的細胞癌變的分子機制。此外，這項研究通過用人類細胞進行驗證，可能闡明輻射暴露引起癌變的分子機制。

　　2013年9月，來自加拿大阿爾伯塔大學的研究人員公布了一項基礎科學研究的最新成果，他們發現DNA自我修復的奧秘，由于DNA損傷過于嚴重的時候就會引發癌癥，因此這一研究成果將有助于癌癥治療。相關閱讀：Cell子刊：DNA修復與癌癥。

　　DNA損傷被修復了就ＯＫ了嗎？今年1月份，科學家們通過實驗發現，這個斷裂和修復過程，可重新產生衰老的幾個特性。相關閱讀：DNA損傷修復了就OK了嗎？也會導致衰老。

　　那么，細胞如何修復受損的ＤＮＡ？今年４月份在《Genes & Development》發表的一項研究中，洛克菲勒大學的研究人員制備了一種小鼠，這種小鼠缺乏這個修復過程相關的一個基因。使用這些小鼠，研究人員將能夠進一步完善DNA損傷修復相關的詳細機制。相關閱讀：細胞如何修復受損的DNA？。