可以把一个生物体的基因组比作一个复杂的指令系统,这个系统不仅可以让它得到发展,而且允许它进行所有必要的活动,以确保其生存。为此,必须正确表达该基因组,即正确“读取”这些指令,但还需确保它包含的信息不会随着时间的推移而改变或退化。
第一个过程是基因表达,它指将基因(DNA)中包含的信息适当地转换为一系列有效的工具(蛋白质)。为此,需要暂时形成传递此信息的信使分子(信使RNA)。在教科书所传授的经典生物学中,描述了DNA是如何原封不动地被复制到 RNA分子中的,然后RNA以特定方式被转化为某种蛋白质,在此过程中所传递信息保持不变。这种经典观点已被证明是错误的,因为在变成蛋白质之前,RNA 分子本身可以以不同的方式有序地进行改变。
第二个过程是可能的,即维持基因组稳定性,因为有一系列内在的细胞机制可以检查和修复 DNA 中的任何物理或化学变化,以恢复原始信息。这些过程就是 DNA 的修复机制。
在巴勃罗·韦尔塔斯(Pablo Huertas)实验室(CABIMER 和塞维利亚大学遗传学系),索尼娅·希梅诺(Sonia Jimeno)领导进行了一项研究。该研究描述了一种DNA 的断裂修复与信使RNA的修正因子之间的新联系。具体来说,他们已经确定,当细胞的DNA被破坏时,一种特定的机制会被激活,这会改变 RNA 分子,因此也会改变其携带的信息。
这种机制支持以多种方式进行准确的DNA修复。具体来说,一种方式是使移除残留在必须修复的DNA中的RNA分子更容易。必须在移除RNA分子后,修复机制才能正确运行,这一过程由称为ADAR的蛋白质执行。
考虑到这些蛋白质与一些罕见疾病和癌症的发生有关,从长远来看,这些发现可能有助于更好地了解这些疾病是如何发生的。
Journal
Nature Communications
Article Title
ADAR-mediated RNA editing of DNA:RNA hybrids is required for DNA double strand break repair
Article Publication Date
17-Sep-2021