活細菌中觀察DNA修複的技術

科研人員報告了一種在活細菌中觀察DNA修複的技術。

    誘變劑導致的DNA核苷酸堿基的損傷(shang) 被一個(ge) 稱為(wei) 切補修複的過程所逆轉，這個(ge) 過程是由一組酶執行的。其中兩(liang) 個(ge) 酶——取代失蹤的核苷酸的DNA聚合酶I與(yu) 把DNA鏈連接在一起從(cong) 而幫助彌合切口的DNA連接酶——在從(cong) 細菌到人的一係列生物中執行了這個(ge) 修複過程的zui終步驟，但是迄今為(wei) 止這些酶發揮作用的過程還尚未被直接觀察到。

    Stephan Uphoff及其同事使用一種稱為(wei) 光敏定位顯微鏡的技術把這兩(liang) 種酶在活的大腸杆菌中的單個(ge) 分子的活動顯現出來。這組作者把單個(ge) 酶分子與(yu) DNA結合的痕跡解釋為(wei) DNA合成與(yu) 連接的證據，他們(men) 發現DNA修複點遍布於(yu) 整個(ge) 細胞之中。這組作者還發現，對於(yu) 聚合酶，單個(ge) 修複事件持續了2.秒，而對於(yu) 連接酶，單個(ge) 修複時間持續了2.5秒；在實驗誘發DNA損傷(shang) 的數分鍾內(nei) ，這兩(liang) 種酶的活動增加到了基線狀態的5倍。

    在DNA沒有損傷(shang) 的一個(ge) 細菌細胞內(nei) ，在任何時間裏，在大約400個(ge) 聚合酶的拷貝中隻有2.7%的拷貝處於(yu) 複製和修複的活動當中，而在大約200個(ge) 連接酶的拷貝中大約有3.8%的拷貝處於(yu) 複製和修複的活動當中。這組作者發現當細胞受到DNA損傷(shang) 的時候，這兩(liang) 種酶都把它們(men) 壽命的80%以上用於(yu) 尋找有毒的中間物以進行修複工作，因此zui小化了DNA缺口與(yu) 切口的生存時間。

    這組作者說，直接測量活細胞的DNA修複率可能會(hui) 引出一些定量模型，它們(men) 能夠幫助科研人員預測生物如何能夠對DNA的損傷(shang) 做出響應。