這種“圣杯”蛋白質修復 DNA，并可能導致癌癥疫苗

科學家們發現了一種可以直接阻止 DNA 損傷的蛋白質。更好的是，一項新的研究表明它似乎是“即插即用”的，理論上能夠插入任何生物體，使其成為癌癥疫苗.

DNA 損傷反應蛋白 C （DdrC） 是在一種名為Deinococcus radiodurans （耐輻射雙球菌）.DdrC 似乎在檢測 DNA 損傷、阻止它并提醒細胞開始修復過程方面非常有效。

但 DdrC 的最大特點可能是它非常獨立，無需其他蛋白質的幫助即可完成工作。

轉移ddrC基因移植到幾乎任何其他生物體中以改善 DNA 修復系統，正如加拿大西部大學的研究人員在將其插入無聊的舊大腸桿菌.

“令我們大吃一驚的是，它實際上使細菌對紫外線輻射損傷的抵抗力提高了 40 倍以上，”生物化學家 Robert Szabla 說，新論文的第一作者。

“這似乎是一個罕見的例子，你只有一種蛋白質，它真的就像一臺獨立的機器。”

未經檢查的 DNA 損傷會導致一系列疾病。例如，紫外線會破壞皮膚細胞中的 DNA，從而增強患皮膚癌的機會.能夠防止甚至逆轉這種損害可以挽救生命。

“以特定方式重新排列、編輯和操縱 DNA 的能力是生物技術的圣杯，”說薩布拉。

“如果你有一個掃描系統，比如 DdrC，它可以巡邏你的牢房，并在損壞發生時中和它，那會怎么樣？這可能構成潛在癌癥疫苗。

D. radiodurans 蟈顯然是尋找此類工具的地方。這種細菌可以在一定劑量的輻射下存活數千次足以殺死一個人類細胞。

已發現它可以在外面國際空間站，甚至可以在以下條件下生存與火星表面的相當.事實證明，DdrC 在這種耐寒性中起著關鍵作用。

“對于人類細胞，如果整個十億個堿基對基因組中出現超過兩個斷裂，它就無法自我修復并死亡，”“Szabla 說.

“但在 DdrC 的情況下，這種獨特的蛋白質幫助細胞將數百個斷裂的 DNA 片段修復成一個連貫的基因組。”

研究人員在加拿大光源探索 DdrC 的 3D 形狀并弄清楚它是如何工作的。

他們發現，這種蛋白質沿著 DNA 掃描，尋找一條或兩條鏈上的病變。當它找到單鏈或雙鏈斷裂時，它會與之結合并尋找另一個相同類型的斷裂。

一旦找到兩個單鏈斷裂，DdrC 就會結合并固定它們，從而壓縮 DNA 片段。它對成對的雙股斷裂做了類似的事情，將兩個松散的末端纏繞在一起形成一個圓圈——有點像把一個環系在鞋帶上。

這些修復不僅可以防止損傷惡化，而且還向細胞的 DNA 修復機制發出信號，以修補斷裂。

在更好的 DNA 修復的眾多好處中，適應這種機制可能是基因工程的福音，幫助我們開發癌癥疫苗和抗氣候變化作物.而且可能會有更多的新工具。

“DdrC 只是這種細菌中數百種可能有用的蛋白質中的一種，”說薩布拉。

“下一步是進一步刺激，看看這個細胞還用什么來修復自己的基因組——因為我們肯定會找到更多工具，在我們尋找之前，我們不知道它們是如何工作的，也不知道它們將如何發揮作用。”

該研究發表在雜志上核酸研究.

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