活細菌(jun)中(zhong)觀察DNA修復(fu)的(de)技(ji)術

科(ke)研人(ren)員報告了(le)壹種在(zai)活細菌(jun)中(zhong)觀察DNA修復(fu)的(de)技(ji)術。

    誘(you)變劑(ji)導(dao)致的(de)DNA核(he)苷酸(suan)堿(jian)基的(de)損(sun)傷被壹個稱(cheng)為(wei)切(qie)補(bu)修復(fu)的(de)過(guo)程所(suo)逆轉，這(zhe)個過(guo)程是(shi)由(you)壹組酶(mei)執(zhi)行的。其中(zhong)兩個酶——取(qu)代(dai)失(shi)蹤(zong)的核(he)苷酸(suan)的(de)DNA聚合酶I與(yu)把(ba)DNA鏈連接(jie)在壹起(qi)從(cong)而幫(bang)助(zhu)彌(mi)合切(qie)口的DNA連接(jie)酶——在從(cong)細菌(jun)到(dao)人(ren)的壹系(xi)列(lie)生(sheng)物(wu)中(zhong)執行了(le)這(zhe)個修復(fu)過(guo)程的zui終(zhong)步驟(zhou)，但是(shi)迄(qi)今為(wei)止這(zhe)些(xie)酶(mei)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)的(de)過(guo)程還尚(shang)未(wei)被直接(jie)觀(guan)察到(dao)。

    Stephan Uphoff及其同(tong)事(shi)使用(yong)壹種稱(cheng)為(wei)光敏(min)定(ding)位顯(xian)微鏡(jing)的(de)技術把(ba)這(zhe)兩(liang)種酶(mei)在活的(de)大(da)腸桿菌(jun)中(zhong)的單個分(fen)子的活動(dong)顯(xian)現(xian)出來。這(zhe)組作(zuo)者(zhe)把(ba)單個酶分(fen)子與(yu)DNA結(jie)合的痕(hen)跡解(jie)釋(shi)為(wei)DNA合成與(yu)連(lian)接(jie)的證據，他們(men)發(fa)現(xian)DNA修(xiu)復點遍布於(yu)整個細胞(bao)之(zhi)中(zhong)。這(zhe)組作(zuo)者(zhe)還發(fa)現(xian)，對(dui)於(yu)聚合酶，單個修復(fu)事(shi)件(jian)持(chi)續(xu)了(le)2.秒(miao)，而對於(yu)連接(jie)酶(mei)，單個修復(fu)時間持(chi)續(xu)了(le)2.5秒(miao)；在實驗(yan)誘(you)發(fa)DNA損(sun)傷的數分(fen)鐘內，這(zhe)兩(liang)種酶(mei)的活動(dong)增(zeng)加到了(le)基(ji)線狀態(tai)的5倍(bei)。

    在DNA沒(mei)有損(sun)傷的壹個細菌(jun)細胞(bao)內，在(zai)任何(he)時間裏，在(zai)大(da)約400個聚合酶的拷(kao)貝中只(zhi)有2.7%的(de)拷(kao)貝處於(yu)復制(zhi)和修復(fu)的(de)活(huo)動(dong)當(dang)中(zhong)，而在(zai)大(da)約200個連接(jie)酶的(de)拷(kao)貝中大(da)約有3.8%的(de)拷(kao)貝處於(yu)復制(zhi)和修復(fu)的(de)活(huo)動(dong)當(dang)中(zhong)。這(zhe)組作(zuo)者(zhe)發(fa)現(xian)當(dang)細胞(bao)受到(dao)DNA損(sun)傷的時候(hou)，這(zhe)兩(liang)種酶(mei)都把(ba)它(ta)們壽命的(de)80%以(yi)上用(yong)於(yu)尋找(zhao)有毒(du)的中間物以(yi)進(jin)行修復工作(zuo)，因此(ci)zui小(xiao)化了(le)DNA缺(que)口與(yu)切(qie)口的生存(cun)時間。

    這(zhe)組作(zuo)者(zhe)說(shuo)，直接(jie)測量活細胞(bao)的DNA修(xiu)復(fu)率(lv)可能會引(yin)出壹些(xie)定(ding)量模型(xing)，它(ta)們能夠幫(bang)助(zhu)科(ke)研人(ren)員預(yu)測生(sheng)物(wu)如(ru)何能夠對(dui)DNA的(de)損(sun)傷做(zuo)出響應。