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2号站注册登录DNA结构的改变在DNA损伤后的恢复阶段起着关键作用

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来自科隆的一个研究小组发现,DNA结构的变化——更准确地说是染色质的变化——在DNA受损后的恢复阶段起着决定性的作用。
 
其关键在于DNA包装蛋白组蛋白H3 (H3K4me2)上有两个甲基双重占据。这一发现是由科隆大学衰老研究卓越集群(CECAD)、科隆分子医学中心(CMMC)和老化与疾病基因组稳定性研究所(Genome Stability in Aging and Disease Institute)的比约恩·舒马赫(Bjorn Schumacher)教授领导的。
 
这种特殊的变化使基因能够被重新激活,二号站平台并在受损后产生蛋白质:细胞恢复平衡,机体恢复。H3K4me2的保护作用通过对秀丽隐杆线虫的实验得到验证。这项研究已经发表在《自然结构与分子生物学》杂志上。
 
每个人体细胞的基因组每天都会受到损害,例如皮肤会受到太阳紫外线辐射的损害。DNA受损会导致癌症等疾病,影响发育,加速衰老。
 
在罕见的遗传性疾病中,2号站DNA修复的先天性缺陷会导致衰老加速。因此,保存和重建过程对于确保发育和维持组织功能尤为重要。DNA被包裹在包装蛋白(组蛋白)上,就像包裹在电缆桶上一样,由甲基调控。
 
不同的蛋白质负责在组蛋白上放置或移除甲基。包装蛋白上的组数影响基因的活性,从而影响细胞的蛋白质生产。
 
在对线虫的实验中,研究小组发现,在修复受损的DNA后,DNA包上越来越多地发现了两个甲基。
 
此外,他们发现错误地将这两个甲基组蛋白(H3K4me2)放置在组蛋白上加速了损伤诱导的衰老过程,而组蛋白改变位置的增加延长了DNA损伤后的寿命。
 
通过控制设置或移除这些甲基的蛋白质,可以影响对DNA损伤的抵抗力,从而影响动物的衰老过程。
 
进一步分析这两个甲基的作用可以发现,两个甲基在基因组损伤后富集H3K4支持细胞在DNA损伤后恢复平衡。
 
现在我们知道了染色质的确切变化,我们可以用它来精确地限制DNA损伤的后果。我希望这些发现将使我们能够开发出以发育障碍和过早衰老为特征的遗传性疾病的治疗方法。由于DNA损伤在衰老过程中的基本重要性,这些方法也可以对抗正常衰老,预防与年龄有关的疾病。”
 
比约恩·舒马赫(Bjorn Schumacher),德国科隆大学(University of Cologne)老龄研究卓越集群和分子医学中心教授

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