科研人員報(bào)告了一種在活細(xì)菌中觀察DNA修復(fù)的技術(shù)。
誘變劑導(dǎo)致的DNA核苷酸堿基的損傷被一個(gè)稱為切補(bǔ)修復(fù)的過(guò)程所逆轉(zhuǎn)，這個(gè)過(guò)程是由一組酶執(zhí)行的。其中兩個(gè)酶——取代失蹤的核苷酸的DNA聚合酶I與把DNA鏈連接在一起從而幫助彌合切口的DNA連接酶——在從細(xì)菌到人的一系列生物中執(zhí)行了這個(gè)修復(fù)過(guò)程的最終步驟，但是迄今為止這些酶發(fā)揮作用的過(guò)程還尚未被直接觀察到。
StephanUphoff及其同事使用一種稱為光敏定位顯微鏡的技術(shù)把這兩種酶在活的大腸桿菌中的單個(gè)分子的活動(dòng)顯現(xiàn)出來(lái)。這組作者把單個(gè)酶分子與DNA結(jié)合的痕跡解釋為DNA合成與連接的證據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)DNA修復(fù)點(diǎn)遍布于整個(gè)細(xì)胞之中。這組作者還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于聚合酶，單個(gè)修復(fù)事件持續(xù)了2.1秒，而對(duì)于連接酶，單個(gè)修復(fù)時(shí)間持續(xù)了2.5秒；在實(shí)驗(yàn)誘發(fā)DNA損傷的數(shù)分鐘內(nèi)，這兩種酶的活動(dòng)增加到了基線狀態(tài)的5倍。
在DNA沒(méi)有損傷的一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，在任何時(shí)間里，在大約400個(gè)聚合酶的拷貝中只有2.7%的拷貝處于復(fù)制和修復(fù)的活動(dòng)當(dāng)中，而在大約200個(gè)連接酶的拷貝中大約有3.8%的拷貝處于復(fù)制和修復(fù)的活動(dòng)當(dāng)中。這組作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)細(xì)胞受到DNA損傷的時(shí)候，這兩種酶都把它們壽命的80%以上用于尋找有毒的中間物以進(jìn)行修復(fù)工作，因此最小化了DNA缺口與切口的生存時(shí)間。
這組作者說(shuō)，直接測(cè)量活細(xì)胞的DNA修復(fù)率可能會(huì)引出一些定量模型，它們能夠幫助科研人員預(yù)測(cè)生物如何能夠?qū)NA的損傷做出響應(yīng)。
