DNA变异是细胞癌变的基础。同时，DNA变异也带来了身体免疫抗体的多样化。日前，公立大学法人首都大学东京与国立大学法人京都大学共同发表研究成果，在世界上首次阐明了DNA变异所发生的分子机构。

【发现背景】
所有生物都是将基因组信息用被称为DNA的化学物质作为记忆媒体来进行收藏与继承的。而人类更是将多达30亿文字以上的基因组信息通过DNA传承于下一代的。要进行遗传信息传递，就必须进行准确的信息拷贝。此前人类已经认为复制聚合酶δ便能够正确复制DNA并自行发现和改正错误；同时，DNA本身如果有损伤，复制聚合酶δ将无法继续复制，从而产生功能停止。所谓DNA损伤的产生，除了放射线和紫外线为主要原因以外，事实上仅仅是类似呼吸这种代谢反应便可达到每天每个细胞发生10万次左右。如此多发性的DNA损伤导致遗传信息复制停止，于是复制聚合酶开动被称为TLS聚合酶的特殊聚合酶群开关，以此转移代替遗传信息的复制功能，以达到复制不至于停止。而在此情况下由TLS聚合酶进行信息复制时发生的复制错误便被认为是DNA突然变异的主要原因。

而广田耕志教授（首都大学东京的理工学研究科）研究室对有关DNA损伤修复机制这一项目与京都大学医学研究科武田俊一教授和英国剑桥大学塞拉教授一直在进行国际共同研究，并终于发现了复制聚合酶δ的新功能。

【研究内容】
本次，广田教授和武田教授对损伤DNA中复制聚合酶δ的动向进行了详细解析。一种情况下，将复制聚合酶δ的功能通过变异而进行部分削弱，此时其无法超越DNA损伤而继续进行信息复制。但与此同时通过研究也发现了另一种情况，就是复制聚合酶δ在超越了DNA损伤下进行复制时也突然发生了大量变异这一事实。而且还判明了这种复制聚合酶δ的DNA损伤超越是与以往的TLS聚合酶复制分别独立来进行的。这一发现，颠覆了迄今为止的“复制聚合酶δ无法超越（DNA损伤）进行信息复制”这一教科书式的教条，同时意外发现了复制聚合酶的信息复制也会导致突然变异这一事实。作为今后应该解决的课题，此后还要研究解决的是以前的TLS聚合酶和复制聚合酶δ在DNA损伤时两者分别担负着如何不同的作用。

■以上研究成果发表于2015年1月27日的网络版《Nucleic Acids Research》。

【研究意义与波及效果】
通过本次研究发现了复制聚合酶δ也可以超越DNA损伤进行遗传信息复制，并可能发生突然变异。这个研究有望可以与抗癌药物开发以及化学物质致癌性评価等的应用研究相结合。

首先，在抗癌药物开发的波及效果方面来说，一般情况下，癌细胞由于超越活性增加，使得抗癌药物效果下降。此次的研究结果阐明了“超越分子机构”，因此如果能够以该超越分子机构为目标成功地进行阻碍药品的开发，该药品将可以作为有效的癌症治疗药物来予以期待。

其次，在化学物质致癌性评价的波及效果方面来说，虽然直接发现化学物质造成的DNA损伤事实上是不可能的，但是作为DNA损伤的检测指示器来应用本次发现的“超越分子机构”，则是可以大大予以期待的。在超越功能发生了变异的细胞情况下，由于超越性不良，将会由于DNA损伤而造成细胞死亡。将这种变异细胞的细胞死亡作为指标来试验，则可以与毒性评価相连接。

消息来源：http://www.tmu.ac.jp/news/topics/10011.html
翻译：在水一方

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