世界期刊聚焦DNA雙鏈斷裂（DSBs）

zui近，有關(guān)DNA雙鏈斷裂（DSBs）研究成果相繼發(fā)表在*期刊Nature雜志子刊上。首先科學(xué)家提出一種利用全基因組技術(shù)進(jìn)行DNA雙鏈斷裂（DSBs）作圖新方法，相關(guān)研究成果榮登Nature Method雜志。于此同時(shí)，Nature雜志另一子刊Nature Neuroscience也刊登了一項(xiàng)成果，講述了引發(fā)DNA雙鏈斷裂的因素。

Nature.Med：全基因組DSB作圖新方法

近日，科學(xué)家提出一種利用全基因組技術(shù)進(jìn)行DNA雙鏈斷裂（DSBs）作圖新方法，這種作圖法以單核苷酸為基本單位，稱之為BLESS（direct in situ breaks labeling, enrichment on streptavidin and next-generation sequencing），相關(guān)研究論文于2013年3月20日在線發(fā)表在Nature Method雜志上。

此項(xiàng)研究由德國(guó)法蘭克福歌德大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)研究所 II、美國(guó)得克薩斯醫(yī)學(xué)科大學(xué)轉(zhuǎn)化科學(xué)研究院等處研究人員共同完成。

研究人員利用人類和小鼠細(xì)胞以及不同的DNA雙鏈斷裂（DSBs）誘導(dǎo)因子和測(cè)序平臺(tái)對(duì)BLESS法進(jìn)行驗(yàn)證。BLESS能夠識(shí)別端粒末端、SCE核酸內(nèi)切酶誘導(dǎo)的DNA雙鏈斷裂以及復(fù)雜的DSB全基因組。作為一種原理證明，我們讓人類細(xì)胞復(fù)制壓以敏感性基因組為特點(diǎn)，確定了> 2,000非均勻分布的阿非迪霉素敏感區(qū)（ASRS），它們中基因過多，富含微衛(wèi)星重復(fù)序列。人類癌癥重排區(qū)也富含ASRS，許多癌癥相關(guān)的基因?qū)?fù)制壓具有*的敏感性。

研究人員稱，這種新方法適合各種細(xì)胞核實(shí)驗(yàn)條件下DSBs全基因組作圖，其特異性和分辨率是現(xiàn)在的技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。

Nat.Neu：神經(jīng)元DNA雙鏈斷裂的誘導(dǎo)因素

DNA雙鏈斷裂一般被認(rèn)為是一種嚴(yán)重?fù)p傷，可能只是神經(jīng)元一天的工作。近日，研究小鼠的科學(xué)家報(bào)告稱，由暴露在新環(huán)境條件刺激作用下，激活正常神經(jīng)可引發(fā)臨時(shí)DNA斷裂。此外與阿爾茨海默氏癥相關(guān)蛋白的表達(dá)加重了這種損傷，但阻礙神經(jīng)元的激活能保持DNA斷裂處于正常水平，這為防止認(rèn)知能力下降提供了一個(gè)新途徑。

這篇題為“Physiologic neuron activity causes DNA double-strand breaks in neurons, with exacerbation by amyloid-ß”的研究論文于2013年3月25日在線發(fā)表在Nature Neuroscience雜志上。

羅格斯大學(xué)的神經(jīng)遺傳學(xué)家 Karl Herrup表示，這項(xiàng)工作令人驚嘆。DNA損傷對(duì)神經(jīng)元的傷害極其危險(xiǎn)。它無可更換，細(xì)胞必須從這些斷裂中獲取某些有價(jià)值的物質(zhì)。Herrup并未參與此項(xiàng)研究。

加州大學(xué)神經(jīng)科醫(yī)生 Lennart Mucke，在他研究改變阿爾茨海默氏病（AD）基因組穩(wěn)定性，偶然發(fā)現(xiàn)這種逮捕概念：切斷和修復(fù)DNA是正常大腦活動(dòng)的一部分。AD特征ß是淀粉樣蛋白和受損的神經(jīng)元DNA糾結(jié)成塊。帶著期望了解更多有關(guān)DNA損傷及其相關(guān)高水平的淀粉樣蛋白，Mucke的團(tuán)隊(duì)將研究焦點(diǎn)放在雙鏈DNA斷裂上，這是神經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為zui嚴(yán)重的損傷形式。

此研究小組揭示了一種自然行為，如探索一種新環(huán)境，能引起野生型年輕成年小鼠DNA雙鏈斷裂（DSBs）。DNA雙鏈斷裂（DSBs）發(fā)生在多個(gè)腦區(qū)域，但在海馬齒狀回神經(jīng)zui豐富。海馬齒狀回神經(jīng)參與學(xué)習(xí)和記憶，能在24小時(shí)內(nèi)修復(fù)。感受器或光刺激下增加的神經(jīng)元活動(dòng)，增加了相關(guān)神經(jīng)元DNA雙鏈斷裂（DSBs），而非不相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

人淀粉樣前體蛋白（hAPP）轉(zhuǎn)基因小鼠增加了基線神經(jīng)元DNA雙鏈斷裂（DSBs），且在探索新環(huán)境后出現(xiàn)嚴(yán)重和長(zhǎng)期的DSBs。其中hAPP可刺激AD關(guān)鍵方面。

hAPP 小鼠中，抑制神經(jīng)元異?；顒?dòng)的中斷以及學(xué)習(xí)和記憶提高，使小鼠中DNA雙鏈斷裂（DSBs）水平正?；?。神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)中，阻斷突觸外NMDA型谷氨酸受體能阻止β-淀粉樣蛋白（Aβ）誘導(dǎo)的DNA雙鏈斷裂（DSBs）。因此，神經(jīng)細(xì)胞DNA雙鏈斷裂（DSBs）的明顯增加，是由于大腦生理活動(dòng)引發(fā)的，且β-淀粉樣蛋白（Aβ）加劇DNA損傷極有可能是由于突觸功能障礙引發(fā)的。