來自加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員第一次成功觀測到了正準(zhǔn)備修復(fù)的DNA單鏈。相關(guān)研究成果發(fā)表在10月24日的《自然》（Nature）雜志上，對于我們了解乳腺癌的起源具有重要意義。

論文的資深作者、加州大學(xué)戴維斯分校著名微生物學(xué)和分子與細胞生物學(xué)教授Stephen Kowalczykowski說：“我們清楚地知道，在細胞內(nèi)DNA總是發(fā)生斷裂，并且有機器來修復(fù)這些斷裂，維持遺傳完整性?！?/SPAN>

為了修復(fù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的斷裂，單鏈不得不在互補鏈（opposite strand）上尋找它的匹配序列。Kowalczykowski將這一任務(wù)比喻為大海撈針。為此，單鏈不得不首先覆蓋（covered）上一種稱作RecA的蛋白質(zhì)。

“這種RecA/DNA纖維就是撈針的機器，”他說。

在新研究中，研究生Jason Bell利用了一種Kowalczykowski實驗室10多年前開發(fā)的技術(shù)在細菌DNA覆蓋RecA蛋白時對DNA單鏈進行了成像。Kowalczykowski說研究這一過程的運行機制獲得了對負責(zé)推動這一過程的“調(diào)節(jié)”蛋白的新認識。在人類，其中的一個調(diào)控因子就是BRCA2蛋白，其與乳腺癌有著緊密的關(guān)聯(lián)。

RecA蛋白，在人類稱作Rad51，可幫助DNA單鏈尋找染色體上它的互補、匹配鏈。RecA蛋白會取代另一種命名為單鏈DNA結(jié)合蛋白的蛋白質(zhì)到達DNA。

隨著RecA元件替代單鏈DNA結(jié)合蛋白，隨后向兩個方向擴散直至整條單鏈被覆蓋，研究人員對這一過程進行了實時觀察。

他們發(fā)現(xiàn)這一過程開始時兩個RecA分子附著到了DNA上。隨后單個的RecA分子被添加到任一端，就像在繩子上增添串珠一樣。

令人驚訝的是在缺乏調(diào)控因子的情況下，這一過程相當(dāng)?shù)木徛?。覆蓋一條鏈需要大約30分鐘的時間，比大腸桿菌一個細胞分裂周期的時間還要長。

Kowalczykowski說這些調(diào)控蛋白對于控制RecA在單鏈DNA上的裝配速度至關(guān)重要。速度太慢，DNA斷裂不能適當(dāng)修復(fù)；速度太快，會捕獲和覆蓋正常DNA復(fù)制過程中臨時生成的單鏈DNA短片段。只有速度不快不慢，這一過程才會對真正損壞或斷裂而持續(xù)存在的DNA起作用。

“我相信BRCA2以相同的方式起作用，”他說。