修復破損DNA的新指導指南

德雷克塞爾（Drexel University）大學和喬治亞理工學院（GeorgiaInstitute）研究人員已經發現Rad52蛋白是RNA依賴性DNA修復中的關鍵因素。他們的研究結果已經在《Molecular Cell》上發表，揭示了同源重組蛋白Rad52的驚人功能。這也可能有助於確定癌症治療的新治療靶點。

輻射和化療可引起DNA雙鏈斷裂，這是DNA損傷最有害的一種。同源重組的過程涉及兩個DNA分子之間的遺傳信息交換，在DNA修復中起重要作用。但某些基因突變可能使基因組不穩定。例如，通過同源重組參與DNA修復的腫瘤抑制因子BRCA2的突變可能導致乳腺癌和卵巢癌的最致命的形式。

德雷克塞爾大學醫學院教授Alexander Mazin和喬治亞理工大學副教授FrancescaStorici一直致力於研究促進DNA修復的機制和蛋白質。2014年，Storici教授和Mazin教授取得了重大突破。他們發現RNA可以作為修複發芽酵母中的DNA雙鏈斷裂的模板，而Rad52是同源重組途徑的一員，是那個過程的一個重要參與者。

「我們提供的證據表明RNA可以用作供體模板來修復DNA，而且Rad52蛋白參與了這個過程，」Mazin教授說。「但是我們不知道蛋白質是如何參與的。」

在目前的研究中，研究團隊發現了Rad52的不尋常的重要作用：它促進雙鏈DNA和RNA之間的「反向交換」。這就意味著蛋白質具有將同源DNA和RNA分子結合在一起的新能力。在這種RNA-DNA雜交體中，RNA可以用作準確修復DNA的模板。似乎Rad52的這種能力在真核生物中是獨一無二的，其他相似的蛋白質並不具有這種能力。

「引人注目的是，Rad52與RNA的這種反向鏈交換活性並不需要對破壞的DNA末端進行廣泛的處理，這表明RNA模板修復可能是密封DNA斷裂的相對較快的機制。」Storici教授說。

作為下一步，研究人員希望探討Rad52在人類細胞中的作用。Storici教授補充：「脫氧核糖核酸在人類許多退行性疾病（包括癌症）中都發揮著作用。我們需要了解細胞如何保持基因組的穩定性，這些發現有助於我們更深入地了解複雜的DNA修復機制。」

這些結果為RNA，DNA和基因組穩定性的多方面關係提供了新的視角。同時也可能有助於確定癌症治療的新治療靶點。據了解，活化的Rad52是BRCA缺陷型乳腺癌細胞增殖所必需的。用小分子抑制劑確定該蛋白是很有希望的抗癌策略。然而，Rad52所需的癌細胞增殖的關鍵活性目前是未知的。

DNA修復中新發現的Rad52活性可能代表了這種關鍵的蛋白質活性，可以用抑制劑針對性開發更具特異性和更低毒性的抗癌藥物。對RNA定向DNA修復機制的理解也可能導致新的基於RNA的機制的基因組工程的發展。

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