DNA双链断裂修复通路与遗传性乳腺癌的关系

遗传性乳腺癌具有家族聚集、早发、双侧等特点,多为易感基因发生胚系突变所致。DNA损伤修复是哺乳动物细胞保证遗传物质稳定性的重要机制。双链断裂是最严重的DNA损伤之一,修复过程涉及同源重组和非同源末端连接通路。DNA双链断裂修复或信号传导相关基因或蛋白功能缺陷可以诱导染色体不稳定而增加乳腺癌的易感性。与DNA修复功能相关的链交联剂和PARP-1抑制剂为BRCA相关遗传性乳腺癌的治疗提供了新的途径。本文就DNA双链断裂修复通路相关基因的突变与遗传性乳腺癌发病的关系作一综述。

DNA双链断裂修复通路和卵巢癌的关系

卵巢癌发生发展与DNA损伤累积引起的基因不稳定性和细胞行为异常密切相关。DNA双链断裂修复通路中最为重要的是同源重组和非同源末端连接机制以及最近发现的微同源介导的末端修复形式,能够快速准确地修复DNA双链断裂,对维持基因组稳定性起着至关重要的作用,对卵巢癌的基因诊断、基因治疗以及卵巢癌分子水平研究均有重要意义。

哺乳动物DNA连接酶在DNA双链断裂修复通路中的作用

保持基因组的完整性和稳定性对于生物体的存活是十分重要的。DNA损伤来源于多方面，主要包括内源性的生理因素（如细胞代谢产物、DNA复制错误、抗体类别转换等）和外源性因素（如uv照射、同位素辐射等）。基因组DNA一旦发生损伤，机体内的DNA损伤修复机制就会被激活。

木犀草素对人胃癌细胞DNA双链断裂及同源重组修复的影响

目的探讨木犀草素对人胃癌细胞DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSBs)及同源重组(homologous recombination,HR)修复的影响。方法采用流式细胞仪检测作用木犀草素后各组细胞内ROS水平变化及GFP阳性率;彗星实验检测木犀草素对DSBs的影响;Western blotting检测DNA损伤标志性蛋白γH2AX和HR修复蛋白Rad51的表达;免疫荧光检测DNA损伤修复相关蛋白表达的募集情况。结果木犀草素以剂量依赖性方式增加胃癌细胞内ROS含量;用I-Scel质粒转染DR-GFP后木犀草素处理组GFP阳性细胞比例明显少于未加木犀草素组;但彗星实验表明,木犀草素处理后人胃癌AGS细胞后增加彗星尾炬;经木犀草素处理后,胃癌细胞中DNA的γH2AX上调,修复关键蛋白Rad51的表达下调;免疫荧光结果表明,在木犀草素处理人胃癌AGS细胞后HR修复蛋白Rad51在DNA损伤位点的募集减少。结论木犀草素能够促进人胃癌细胞DSBs,并抑制其HR修复。

DNA双链断裂修复缺陷在神经退行性疾病发生中的作用

DNA双链断裂修复(DNA Double-Strand Break Repair,DSBR)在保持神经元基因组稳定性和细胞存活方面发挥着重要作用。DSBR主要通过同源重组(Homologous Recombination,HR)及非同源末端连接(Non-Homologous End Joining,NHEJ)来完成,这两种修复途径对于维持神经元的正常生理功能至关重要。另外,DSBR异常在多种神经退行性疾病中扮演重要角色,因此,深入剖析DSBR机制对于理解神经退行性疾病的病理发生及研发有效治疗手段具有重要意义。本文综述了常见的DSBR途径,并概述了DSBR异常与几种常见神经退行性疾病发病机制的最新研究进展。

DNA聚合酶θ:易错的多功能DNA末端修复分子

DNA聚合酶θ(DNA polymerase theta,Polθ)是一种广泛存在于动植物中的DNA修复酶。它在选择性末端连接(alternative end-joining,Alt-EJ)途径中发挥着关键作用,常参与DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSB)损伤修复。在正常生理状态下,Polθ主要调控基因组稳定性。然而,在恶性肿瘤发生时,Polθ表现出异常高表达水平,并参与调控肿瘤细胞的恶性转变过程。研究表明,抑制Polθ活性可导致同源重组(homologous recombination,HR)缺陷的肿瘤细胞发生合成致死(synthetic lethality,SL)。因此,已经开发出多种针对Polθ的小分子抑制剂,可与其他化疗药物联合使用以抑制恶性肿瘤的发展。此外,敲除或抑制Polθ活性还能增加HR修复效率,从而提高外源基因靶向整合效果。本文综述了Polθ及其介导的Alt-EJ修复机制在生物学功能方面的最新研究进展,为靶向Polθ在肿瘤治疗和基因编辑方面的应用提供理论基础。

DNA双链断裂损伤修复系统研究进展

多种内源或外源因素都能造成细胞基因组DNA损伤,细胞内建立了复杂的修复系统来应对不同形式的损伤。其中DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSBs)作为最严重的损伤形式,主要激活同源重组修复(Homologous recombination repair)和非同源末端连接(Non-homologous end joining)通路。这两条通路都是由多个修复元件参与、经过多步反应的复杂过程。两者各具特点、协同作用,共同维护细胞基因组的稳定性。对其分子机制的阐明为肿瘤放化疗的辅助治疗提供了潜在的作用靶点。

高LET重离子照射人肿瘤细胞的DNA双链断裂及修复研究

依托兰州近代物理研究所的HIRFL装置对人肝癌细胞SMMC-7721进行高LET的重离子辐照,同时利用脉冲场凝胶电泳研究高LET辐射引起的细胞DSB及其修复的特点。对于不同离子的辐射进行了比较分析,探索重离子的辐射生物学效应机理。结果发现,随着剂量的增加,初始DSB在给定剂量范围内呈线性增长,LET较高的氩离子的剂量效应曲线具有较大的斜率。对于DSB分布情况的研究发现,LET不同,大小片段的分布随着剂量的变化呈现不同的变化情况。修复研究显示两种LET辐射的快修复在30min左右都已经结束,此后都开始了慢修复,对于高LET的氩离子辐射来说,快修复和慢修复完成的修复量均高于较低LET的碳离子辐射。4h时,两种辐射残余的DSB基本一致。结果证明了高LET辐射下初始DSB与剂量的线性依赖关系,且发现不同种类的离子辐射引起的DSB的剂量效应曲线的斜率不同。结果也显示了DSB的非随机分布现象和DSB修复的双阶段模式,发现LET、离子种类和剂量对于DSB的片段非随机分布同时存在影响,同时修复结果提示慢修复机制和错修复在高LET辐射引起损伤的修复研究中可能具有重要意义。

植物DNA双链断裂损伤修复机制研究进展

DNA双链断裂(DSBs)是细胞最严重的损伤形式之一。高等动植物中主要通过非同源末端连接(NHEJ)途径进行DNA双链断裂修复。该途径不依赖DNA同源性,由一些修复因子如:Ku蛋白异二聚体、DNA-PKcs、XRCC4和ligaseⅣ等,将断裂末端直接连接进行修复。综述了植物DNA双链断裂损伤修复的主要途径及其相关基因研究的进展,探讨了植物DNA损伤修复研究中存在的问题与发展方向。

DNA双链断裂修复过程中的重要蛋白53BP

DNA双链断裂(double-strand breaks,DSBs)修复对于保证基因组完整性以及维持细胞的平衡稳定性起着关键作用。p53结合蛋白1(p53-binding protein 1,53BP1)是针对产生的双链断裂损伤做出反应的重要调控因子。目前,研究人员对于53BP1被招募到受损的染色质上的过程,以及53BP1在DSBs修复过程中阻止同源重组(homologous recombination,HR)的同时推动非同源末端连接(non-homologous end-joining,NHEJ)的过程,已经有了新的认识。并且,近期的研究结果启发科学家们提出了一种新的模型,即53BP1的招募需要直接识别DSBs特异性的组蛋白密码,而53BP1发挥作用时的通路选择则与BRCA1蛋白的拮抗作用有关。结合近年来有关53BP1的研究进展,主要综述了53BP1的结构与功能特点,其作为调控因子在DSBs修复过程中发挥的作用,以及53BP1达到有效聚集的方式。

重离子所致DNA双链断裂损伤修复的γH2AX焦点响应

DNA双链断裂(DSB)是电离辐射所致基因组DNA的主要和最严重的损伤类型,磷酸化组蛋白γH2AX能比较特异地在DSB处形成焦点,是DSB的分子标志物之一。比较了重离子~7Li、^(12)C与γ射线辐照小鼠MEF细胞诱发γH2AX焦点的规律特征。结果显示,诱发形成的平均每个细胞的γH2AX焦点数目与照后时间相关,表达峰值出现在照后2 h,但不同类型辐射高表达的持续时间不同。在相同剂量下,致焦点形成率与辐射的LET值相关,LET值越高,形成率越大。γ射线诱发的γH2AX焦点尺寸随照后时间无明显变化,高LET重离子诱发的γH2AX焦点尺寸随时间变化先增加后减小;与低LET的γ射线相比,高LET辐射诱发的焦点平均尺寸明显变大,LET越高焦点尺寸越大且保持时间越长。

老年宫颈鳞癌患者癌组织中细胞周期检测点激酶1、2和DNA双链断裂修复蛋白51的表达及意义

目的检测老年宫颈鳞癌患者癌组织中细胞周期检测点激酶(CHK)1、2和DNA双链断裂修复蛋白(RAD)51的表达特征,关注其在不同临床特征中的表达差别及相关性。方法 121例老年宫颈鳞癌患者作为观察组,以70例慢性宫颈炎组织作为对照组,采用免疫组织化学方法检测CHK1、2和RAD51表达及在不同临床病理特征中的表达差别及相关性。结果观察组CHK1、2和RAD51表达阳性率明显高于对照组,观察组CHK1、2和RAD51表达阳性率与肿瘤最大径、淋巴结转移、脉管浸润、累及宫颈管深度和Ki67表达密切相关。观察组CHK1和2、CHK1和RAD51、CHK2和RAD51的表达均呈正相关性。结论老年宫颈鳞癌患者癌组织中CHK1、2和RAD51高表达且具有协同作用,不仅可以加速肿瘤发生和进展,也可能对判断肿瘤生物学行为有重要意义。

辐射作用下含修复DNA主链断裂随机动力学理论的研究——单链与双链断裂规律

按照我们在文献[1]中给出的辐射诱发含修复DNA主链断裂随机动力学理论数学模型,在此基础上,本文进一步导出了两种不同形成过程的双链断裂变化规律。在一定近似下,可以对SSB及DSB的实验结果作出满意的解释。我们的理论可以避免靶学说与击中理论的主要缺点,在一定条件下则又可以还原为靶理论结果,而且本理论还具有容纳更多因素的优点。

胃腺癌中细胞周期检测点激酶1、2和DNA双链断裂修复蛋白51的表达及意义

目的检测胃腺癌中细胞周期检测点激酶(CHK)1、2和DNA双链断裂修复蛋白(RAD)51的表达,分析三者在不同临床特征中的表达意义及相关性。方法以97例胃腺癌术后组织为观察组,以切端经病理证实为正常胃黏膜组织80例为对照组,应用免疫组化方法检测两组CHK1、CHK2和RAD51表达,分析其表达的特征及相关性。结果观察组CHK1、CHK2和RAD51表达的阳性率明显高于对照组,观察组CHK1、CHK2和RAD51表达与肿瘤的分化程度、浸润深度和临床分期相关,而与淋巴结转移无关。CHK1和RAD51、CHK2和RAD51的表达具有正相关性。结论 CHK1、CHK2和RAD51高表达可以有效促进胃腺癌发生和进展,CHK1、CHK2和RAD51具有一定协同作用。

小鼠扁桃体免疫细胞受照射后DNA双链断裂损伤修复的忠实性

观察了受照射小鼠瓦尔代尔扁桃体环 (WRE)在体细胞出现DNA双链断裂修复的忠实性 ,用6 0 Coγ射线照射后观察WRE细胞凋亡的最高峰 ,在此时间点处死小鼠 ,取WRE细胞分别用脂质体和电穿孔方法介导的基因转染技术 ,将双标记基因质粒 pPMH16导入细胞。研究WRE细胞DNA双链修复的忠实性。结果表明 ,未照射WRE细胞的抗G4 18转化克隆有 6 9.75 %的 gpt基因表达 ,说明大部分断裂的 gpt基因被忠实性地修复 ;2Gy、4Gy射线照射的WRE细胞的转化克隆只有 36 .0 5 %和 2 1.5 0 %的克隆能正确表达 gpt基因功能 ,说明WRE细胞照射后DNA双链断裂的修复显著低于正常细胞 ,且剂量越大 ,修复的忠实性越低。脂质体和电穿孔方法介导的基因转染技术可用于原代细胞基因转染的研究 ,照射后的WRE细胞易发生DNA双链断裂错误重接。

川芎嗪通过RAD52调控乳腺癌细胞DNA损伤修复

目的:探究TMP对乳腺癌BT474细胞增殖、细胞周期及其调控蛋白表达与DNA双链断裂修复通路的相关性。方法:CCK8法测定TMP对乳腺癌BT474细胞的增殖抑制情况;流式细胞术测定TMP对细胞周期的影响;单细胞凝胶电泳测定分析TMP对损伤后细胞DSBs累积情况的影响;Isce-I内切酶系统检测TMP对修复通路活性的影响;Western blotting检测DSBs修复通路相关染色体结合蛋白表达水平变化。结果:TMP通过使细胞阻滞在G_(1)期呈浓度依赖性抑制BT474细胞增殖,显著减少体内由Zeocin导致的细胞拖尾DNA含量(P<0.05);TMP显著增加BT474细胞对RAD52、ERCC1、XRCC4以及DNA LigⅣ蛋白募集,减少对KU80蛋白募集,促进了SSA以及NHEJ通路修复活性(P<0.05)。结论:TMP通过阻滞BT474细胞停留在G_(1)期使其发挥增殖抑制作用的机制之一;TMP通过增强损伤缺口对各个通路的关键染色体结合蛋白募集,促进SSA与NHEJ修复通路活性从而减少DNA损伤。

EGFR抑制剂调节DNA双链断裂修复对放射敏感度影响的研究进展

0引言 肿瘤放射治疗过程中DNA损伤具有多样性，包括碱基和核苷酸水平的损伤以及DNA链断裂等。其中DNA双链断裂（double-strand breaks，DSBs）是最常见的损伤，DSBs的修复是一个很复杂的过程，通过以下两条途径进行修复：非同源末端连接（nonhomologous end-joining，NHEJ）和同源重组修复（homologous recombination，HR）。

RAD51调控REV1参与DNA双链断裂修复

REV1是跨损伤聚合酶Y家族的重要成员之一,它不仅作为支架蛋白介导Y家族聚合酶招募至损伤位点完成跨损伤DNA合成(translesion DNA synthesis, TLS),还可利用自身的dCMP转移酶活性在一些损伤位点对侧整合dCMP参与TLS。此外,REV1也被报导参与调控同源重组修复。为进一步探讨REV1互作蛋白RAD51和RAD51C在其参与的同源重组修复通路中的调控作用,本研究采用脉冲氮激光微辐射实验,发现RAD51可调控REV1到双链断裂位点的募集。同时,免疫荧光实验结果证明REV1也反过来影响RAD51应答CPT损伤。然而敲低RAD51C并不影响REV1到DNA双链断裂位点的招募。结果表明,REV1和RAD51在HR通路中存在彼此相互调控的关系。

DNA双链断裂修复基因遗传多态性与非小细胞肺癌预后的相关性

目的探讨DNA双链断裂修复(DSBR)基因遗传多态性与非小细胞肺癌(NSCLC)预后的关联。方法应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)和TaqMan探针技术检测679例NSCLC新发病例的DSBR 10个SNP(rs6869366、rs1056503、rs3734091、rs861539、rs861537、rs1799794、rs16942、rs144848、rs1805794、rs2735383)的基因分型,应用Kaplan-Meier、Log rank检验和Cox回归模型进行预后分析。结果患者总体5年生存率为29.8%(95%CI:26.1%~33.5%)。化疗患者携带XRCC3 rs861539 CT+TT基因型的死亡风险低于携带CC基因型患者(MST:32月vs.60月HR=0.629,95%CI:0.411~0.962,P=0.032;aHR=0.623,95%CI:0.399~0.973,P=0.038);鳞癌患者携带BRCA1 rs16942 AG+GG等位基因型比携带AA基因型的预后差(MST:24月vs.31月;aHR=1.622,95%CI:1.139~2.310,P=0.007);非吸烟女性腺癌患者携带NBS1 rs2735383GC+CC基因型较携带GG基因型的死亡风险低(MST:41月vs.32月;aHR=0.420,95%CI:0.247~0.714,P=0.0 0 1);携带X R C C 3r s 8 6 1 5 3 9 C T+T T基因型的临床早期病例较携带CC基因型的死亡风险降低(aHR=0.444,95%CI:0.192~1.025,P=0.057);男性吸烟的早期患者携带NBS1 rs1805794CG+GG基因型比CC基因型的死亡风险高(aHR=2.768,95%CI:1.273~6.017,P=0.010);携带XRCC3 rs861537 AA基因型的临床晚期病例较携带GG基因型的死亡风险增加(aHR=1.750,95%CI:1.021~3.001,P=0.042)。联合分析发现,患者携带4个或5个不利基因型比携带≤3个不利基因型的死亡风险增加(aHR=1.153,95%CI:1.005~1.322,Ptrend=0.042)。结论DSBR基因遗传多态性可作为NSCLC患者预后评价的参考。

植物DNA双链断裂修复的保守性和特异性

文章概述了植物DNA双链断裂(double-strandbreak,DSB)修复的研究进展。从酵母、脊椎动物、植物在此领域已取得的成果来看,真核生物DSB修复在过程和参与蛋白方面均有一定的进化保守性;另一方面,植物的DSB修复有其特异之处。