百人博士《Cell》文章介绍切除修复

　　

生物通报道：来自美国德克萨斯州西南医学中心病理系，中科院北京基因组研究所DNA损伤耐受与突变研究组的研究人员在《Cell》上发表了快照文章：核苷酸切除修复（SnapShot：Nucleotide Excision Repair）。文章以概略图加上主题内容简介及推荐10篇相关文献的形式，简明扼要的归纳了DNA损伤修复过程中，原核与真核生物的核苷酸切除修复途径。为广大研究人员快速清晰地认识核苷酸切除修复，提供了重要的资料。

文章的第一作者是北京基因组研究所DNA损伤耐受与突变研究组郭彩霞研究员，其早年毕业于武汉大学生命科学院，曾在美国德克萨斯州西南医学中心病理系Errol C. Friedberg实验室从事博士后研究工作。2008年入选中国科学院 “****”，受聘为中国科学院北京基因组研究所研究员。

早在六十年代，核苷酸切除修复（NER）在原核与真核生物中均被发现。这一过程主要是修复各种导致DNA天然构象改变的DNA碱基损伤，包括由紫外线和多种化学物质引起的损害。NER可分为两个途径：全基因组修复(Global genome repair，GGR)和转录耦联修复(Transcription-coupled repair，TCR)。前者执行全基因组范围内转录静止区域的核苷酸切除修复，后者主要修复转录活跃区域的DNA损伤。两者区别的关键所在是损伤识别的分子机制不同。

原核生物中，如大肠杆菌E.coli等, NER需要三个蛋白UvrA、UvrB和UvrC协同作用，负责损伤碱基的识别和切除。其中，ATP的结合和水解过程是UvrABC系统发挥功能必不可少的。GGR过程中，UvrA和UvrB组成了ATP依赖的异二聚体，直接识别DNA损伤；TCR中，Mfd又称TRCF，招募UvrA到达引发RNA聚合酶受阻的DNA损伤位点。

真核生物中，NER的作用机制非常保守。参与NER的大部分蛋白组分及修复过程在酵母Saccharomyces cerevisiae与哺乳动物中都基本相似。然而目前关于NER更精确的作用机制，特别是这些蛋白组件募集到DNA上的具体顺序和过程，还不完全清楚。

目前已知人类着色性干皮病（Xeroderma pigmentosum, XP）的7个基因（从XPA到XPG）是哺乳动物细胞中NER过程所必需的。两个独立的复合物DDB1/DDB2异二聚体和 XPC/HR23B/Centrin 2 参与了GGR中碱基损伤识别的早期阶段。随后，一个多蛋白转录/修复复合体TFIIH通过XPC/HR23B/Centrin 2 被招募到损伤位点启动后续的修复过程。TCR中损伤识别需要CSB。 CSB介导一系列的修复分子和染色体重塑分子到达受阻的RNAP II 复合体处进行TCR。

(生物通：万纹)

原文摘要：

SnapShot: Nucleotide Excision Repair
Caixia Guo, Tie-Shan Tang and Errol C. Friedberg
Volume 140, Issue 5, 5 March 2010, Pages 754-754.e1

作者简介：

郭彩霞

女，1969年2月生于陕西长安。
1991年毕业于武汉大学生命科学院细胞生物学专业并获得学士学位。
1994年毕业于武汉大学生命科学院生物工程研究中心并获得硕士学位。
1996年至1999年师从刘以训院士攻读中国科学院动物研究所生理学专业博士学位。
1999年10月至2001年1月在美国肯塔基大学生理系Ok-Kyong Park-Sarge 博士实验室从事博士后研究工作。
2001年1月至2004年在美国德克萨斯州西南医学中心病理系Errol C. Friedberg 博士实验室从事博士后研究工作。
2004年至2008年任美国德克萨斯州西南医学中心病理系Instructor。
2008年3月至2009年任美国德克萨斯州西南医学中心病理系助理教授（Assistant Professor）。
2008年底入选中国科学院 “****”，受聘为中国科学院北京基因组研究所研究员。
近年来所取得的研究成果发表在国际核心学术期刊，包括Mol Cell、Mol Cell Biology、EMBO Journal、 JBC、DNA Repair等。最主要研究结果揭示REV1很可能在跨损伤DNA合成时的聚合酶切换过程中扮演十分重要的作用。现为“DNA Repair”杂志审稿人。

郭彩霞研究组主要研究方向

DNA损伤耐受与突变研究组

主要从事DNA损伤修复研究，综合利用生物化学、分子和细胞生物学方法, 研究哺乳动物细胞DNA损伤耐受机理，特别是跨损伤DNA合成对基因组稳定性的影响。

基因组DNA一直受到各种内源及外源的DNA损伤因子的攻击。大多数的DNA损伤都能被各种DNA修复机制识别和修复。然而总有一些DNA 损伤逃脱修复机制的监控，阻碍DNA复制。如果细胞不采取措施来战胜这种障碍，DNA 复制叉会被破坏进而导致产生致命的DNA 双链断裂以及细胞死亡。幸运的是细胞还有另外一种重要的机制来保证在DNA 损伤存在下DNA 继续进行复制，这种机制即是DNA 损伤耐受机制（DNA damage tolerance）。跨损伤DNA合成（translesion DNA synthesis, TLS）是一种特殊的DNA 损伤耐受机制，它是利用特殊的DNA 聚合酶直接在Lesion 的对面合成DNA。这些特殊的聚合酶大多属于DNA 聚合酶Y-家族。在哺乳动物细胞中，Y-家族DNA 聚合酶包括Pol, Pol, Pol 和REV1。 它们在体内自发性和诱发性DNA 突变中起着非常关键的作用。目前关于Y-家族DNA 聚合酶的功能调控还很不清楚。

目前的研究工作主要有四个方面：1）TLS聚合酶参与DNA损伤耐受的分子机理；（2）TLS通路与其它DNA损伤修复途径的interplay及其与基因组不稳定性的关系；（3）TLS 聚合酶的体内新功能；（4）DNA损伤修复与神经退行性疾病及生殖细胞发生的关系。相信这些研究成果将对了解癌症发生机理以及开发抑癌新手段提供重要的理论基础。