中研院找到 DNA 煞車系統,防癌露曙光

作者 | 發布日期 2014 年 11 月 14 日 15:40 | 分類 生物科技 , 醫療科技
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中研院細胞與個體生物學研究所高承福助研究員日前與法國、義大利、瑞典等國家的學者合作發表論文,研究團隊證實「組織蛋白 H2B 泛素化」(H2B  ubiquitylation)在 DNA 複製遇到壓力時,可扮演調節 DNA 複製速率的角色,確保 DNA 複製作用能持續而穩定的進行。此研究成果證明染色質結構對調節 DNA 複製作用的重要性,為分子生物學添增新的基礎數據。國際專業期刊《公共科學圖書館—遺傳學》(PLoS Genetics)2014 年 10 月 2 日刊登此論文。 



DNA 複製是親代與子代間傳遞遺傳訊息的重要過程,但是 DNA 複製作用很容易受多重壓力的影響而停頓,導致基因組不穩定。研究團隊解釋,複製中的 DNA 就像是在軌道快速行駛的高鐵列車,需要被謹慎地控制,任何失控都將導致災難性的後果。而真核生物的 DNA 纏繞於「組織蛋白」(histones)之外,形成「核小體」(nucleosome),進一步構成「染色質」(chromatin)。DNA 複製作用就是在這個複合物染色質上進行。這種分子機制從結構簡單的單細胞酵母菌到人類細胞都是相似的。

本篇研究係以酵母菌為研究對象,探討 DNA 在染色質上的複製過程。研究數據顯示,當 DNA 複製受到干擾時,「組織蛋白 H2B 的泛素化」能促進染色質結構回復穩定,就如同列車的煞車系統,負責在必要時能幫忙減緩 DNA 複製速率,使 DNA 複製作用能持續而穩定的進行,避免錯誤與 DNA 斷裂等災難性後果發生。

高承福助研究員表示,此研究成果證明「組織蛋白 H2B 泛素化」直接參與調節 DNA 修復檢查點(DNA Damage Checkpoint)的活化,未來對於細胞如何維持基因體穩定性並避免癌症發生的基本機制,可提供進一步瞭解。本研究共同第一作者為林佳葉博士與研究助理吳孟穎小姐。

高承福助研究員與法國德維博士(Dr. Didier Devys)所領導的台灣與法國研究團隊,稍早也曾以 H2B  泛素化對轉錄作用之創新研究成果,於 2014 年 9 月 15 日在國際期刊《基因與發育》(Genes & Development)發表論文。該篇論文的第一作者王蓁儀博士獲得科技部「龍門計畫」的支持,赴法國遺傳學與分子暨細胞生物學研究所(IGBMC)進行訪問研究。兩個研究計畫皆係由我國科技部與法國國家研究總署共同支持。

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