研究发现利用氧化修复DNA损伤的新机制

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    [生物通讯]对于寻求修复DNA损伤－－这一过程被认为对于抵御从癌症到衰老等多种疾病至为重要－－的研究人员而言，抗氧化剂可谓是藏有生命活水的圣杯，这是他们追寻的神圣目标。但本周发表在《自然》（Nature）杂志上的一项新发现却认为，氧化并不总是DNA损伤的敌人。

    密歇根州立大学的科学家们与英格兰的同行一道揭开了一个利用氧化过程来修复DNA的机制。直到现在氧也是各种滋补品中不太可能包含的成分。他们的研究结果发表在9月12日期的《自然》杂志上。

    “这一发现为以前从未考虑过用氧化处理修复DNA损伤的研究人员提供了另一种可能性。”密歇根州立大学的生物化学教授Robert Hausinger说道。“DNA损伤修复领域一直都把焦点集中在如何抵御氧化过程上。”

    Hausinger与他的一名博士研究生Timothy Henshaw以及来自英国伦敦癌症研究院的同事发现大肠杆菌E. coli 中的一种酶可以轻易地修复遭受一种普通类型损伤的DNA。一个叫做甲基化的过程尤其是可能降临到DNA头上的危险，这个过程中，一个甲基团附着到DNA链上，产生突变危险。

    酶是DNA世界中的超级英雄，它们冲上去修补所有生命的本质成分－－DNA。一些蛋白质对于敲掉DNA链上讨厌的甲基团十分有效，但它们为此却要牺牲生命。这种“自杀式修复”意味着这些酶只能担当一次性战斗的任务。其它酶也是踩着DNA的梯子中的一级除去上面的甲基团，使DNA链上留下一个必需修补的大洞。

    Hausinger和Henshaw将注意力集中到AlkB蛋白身上。研究人员几年前就已知道AlkB，但不了解这种酶在修复DNA的魔法中起着什么作用。密歇根大学的这个研究小组发现，AlkB进行着一场优美的化学曼博舞表演；它用铁和氧原子燃烧掉变节的甲基团。氧化最后留下的产物是甲醛。

    英国的研究小组－－Sarah Trewick、Tomas Lindahl和Barbara Sedgwick进一步证实，这个过程确实使DNA得到修复，细胞生命得以保全。

    “这太好了。”Hausinger 说道。“它燃烧掉甲基团，而这个过程中却不会牺牲掉自己。它可以修复好一个DNA损伤后，再转移到其它地方继续修复工作。”

    甲基化并不总是坏事，不过是也发生于人类DNA的一个重要的天然过程，Hausinger 说。但它是与环境毒素以及癌症和衰老相关的DNA损伤的一部分。

    “尽管我们研究的是大肠杆菌中的AlkB，但事实上这种酶广泛存在于多种生物中，包括人类。既然它的存在如此广泛，很有可能在一些重要的生物功能中扮演着某种角色。

    该研究由美国国家卫生研究院资助。

消息来源：密歇根州立大学

生物通摘译自BIO.COM