这种“圣杯”蛋白质修复 DNA，并可能导致癌症疫苗

科学家们发现了一种可以直接阻止 DNA 损伤的蛋白质。更好的是，一项新的研究表明它似乎是“即插即用”的，理论上能够插入任何生物体，使其成为癌症疫苗.

DNA 损伤反应蛋白 C （DdrC） 是在一种名为Deinococcus radiodurans （耐辐射双球菌）.DdrC 似乎在检测 DNA 损伤、阻止它并提醒细胞开始修复过程方面非常有效。

但 DdrC 的最大特点可能是它非常独立，无需其他蛋白质的帮助即可完成工作。

转移ddrC基因移植到几乎任何其他生物体中以改善 DNA 修复系统，正如加拿大西部大学的研究人员在将其插入无聊的旧大肠杆菌.

“令我们大吃一惊的是，它实际上使细菌对紫外线辐射损伤的抵抗力提高了 40 倍以上，”生物化学家 Robert Szabla 说，新论文的第一作者。

“这似乎是一个罕见的例子，你只有一种蛋白质，它真的就像一台独立的机器。”

未经检查的 DNA 损伤会导致一系列疾病。例如，紫外线会破坏皮肤细胞中的 DNA，从而增强患皮肤癌的机会.能够防止甚至逆转这种损害可以挽救生命。

“以特定方式重新排列、编辑和操纵 DNA 的能力是生物技术的圣杯，”说萨布拉。

“如果你有一个扫描系统，比如 DdrC，它可以巡逻你的牢房，并在损坏发生时中和它，那会怎么样？这可能构成潜在癌症疫苗。

D. radiodurans 蝈显然是寻找此类工具的地方。这种细菌可以在一定剂量的辐射下存活数千次足以杀死一个人类细胞。

已发现它可以在外面国际空间站，甚至可以在以下条件下生存与火星表面的相当.事实证明，DdrC 在这种耐寒性中起着关键作用。

“对于人类细胞，如果整个十亿个碱基对基因组中出现超过两个断裂，它就无法自我修复并死亡，”“Szabla 说.

“但在 DdrC 的情况下，这种独特的蛋白质帮助细胞将数百个断裂的 DNA 片段修复成一个连贯的基因组。”

研究人员在加拿大光源探索 DdrC 的 3D 形状并弄清楚它是如何工作的。

他们发现，这种蛋白质沿着 DNA 扫描，寻找一条或两条链上的病变。当它找到单链或双链断裂时，它会与之结合并寻找另一个相同类型的断裂。

一旦找到两个单链断裂，DdrC 就会结合并固定它们，从而压缩 DNA 片段。它对成对的双股断裂做了类似的事情，将两个松散的末端缠绕在一起形成一个圆圈——有点像把一个环系在鞋带上。

这些修复不仅可以防止损伤恶化，而且还向细胞的 DNA 修复机制发出信号，以修补断裂。

在更好的 DNA 修复的众多好处中，适应这种机制可能是基因工程的福音，帮助我们开发癌症疫苗和抗气候变化作物.而且可能会有更多的新工具。

“DdrC 只是这种细菌中数百种可能有用的蛋白质中的一种，”说萨布拉。

“下一步是进一步刺激，看看这个细胞还用什么来修复自己的基因组——因为我们肯定会找到更多工具，在我们寻找之前，我们不知道它们是如何工作的，也不知道它们将如何发挥作用。”

该研究发表在杂志上核酸研究.

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