【1】Nature：重大進展!揭示修複酒精引起的DNA損傷的新機製

doi：10.1038/s41586-020-2059-5

在一項新的研究中，來自荷蘭胡布勒支研究所和英國劍橋醫學研究委員會分子生物學實驗室的研究人員發現人體修複由酒精降解產物引起的DNA損傷的新機製。這一發現突顯了飲酒與癌症之間的聯係，相關研究結果近期發表在Nature期刊上。我們的DNA每天都是輻射或酒精等有毒物質造成的一連串損害的目標。在酒精代謝後，乙醛就會形成。乙醛會造成一種危險的DNA損傷---鏈間交聯(interstrand crosslink， ICL)，即將兩條DNA鏈粘在一起。結果就是它阻礙了細胞分裂和蛋白產生。最終，ICL損傷的積累可能導致細胞死亡和癌症。

值得慶幸的是，我們體內的每個細胞都有一個可以修複這種類型的DNA損傷的工具包。抵禦乙醛引起的ICL的第一道防線是ALDH2酶，這種酶在乙醛造成任何傷害之前將它分解掉。但是，並非所有人都從這種酶中受益---大約一半的亞洲人口和全球超過20億人在編碼該酶的基因中發生突變。鑒於他們不能分解乙醛，因此他們更容易患上與酒精有關的癌症。

【2】Nat Commun：DNA損傷修複與DNA轉錄的協同作用

doi：10.1038/s41467-019-13394-w

最近，來自挪威科學技術大學的Barbara van Loon博士等人在遺傳信息修複方麵有了新發現，該發現發表在最近的Nature Communications雜誌上，研究者表示，閱讀DNA的分子元件和糾正DNA錯誤的分子元件可以協同工作。

通過與轉錄機製的串聯，修複酶既可以維持遺傳信息的完整性，又可以影響這種信息的使用方式，相關研究結果為維持遺傳信息提供了新的見解，可作為開發治療癌症等疾病藥物的基礎。眾所周知，在我們的生活中，我們有時會做出明智的選擇，同時也會做出某些錯誤的選擇：例如吃了太多不健康的食物，生活方式不好，可能生活在空氣汙染嚴重的城市，抽煙等等。

【3】Nature：揭示DNA損傷檢測新機製---滑動輔助位點暴露

doi：10.1038/s41586-019-1259-3

紫外線會破壞皮膚細胞的DNA，這可能導致皮膚癌。但是這個過程被起著分子防曬劑作用的DNA修複機器抵消。然而，目前還不清楚修複蛋白如何作用於染色質中受到緊密包裝的DNA，在染色質中，觸及DNA損傷位點受到蛋白包裝的限製。在一項新的研究中，通過使用低溫電鏡技術，來自瑞士弗雷德裏希-米歇爾生物醫學研究所(FMI)等研究機構的研究人員鑒定出一種新的機製，通過這種機製，修複蛋白檢測並結合受損的在核小體中受到緊密包裝的DNA，相關研究結果近期發表在Nature期刊上。

紫外線(UV)會破壞DNA，產生較小的損傷(下稱紫外線損傷)。這些紫外線損傷首先被一種稱為UV-DDB的蛋白複合物檢測：一旦這些損傷被鑒別出來，這種DNA修複機器的其餘部分就會起作用。問題是當DNA被纏繞在所謂的核小體(染色質的基本單位)的組蛋白核心周圍時，UV-DDB如何與DNA損傷部位結合?

【4】Nat Commun：研究發現睡覺的終極意義—修複神經元DNA損傷

doi：10.1038/s41467-019-08806-w

為什麼動物要睡覺?為什麼人類要浪費一天1/3的時間睡覺?睡覺是所有有神經係統的動物都必需的。盡管如此，科學家們對睡覺背後的核心細胞學功能和生物學機製卻並不清楚，在係統發生的過程中也沒有保守的分子標記物來定義睡眠細胞。而近日來自以色列巴伊蘭大學的科學家們揭開了睡眠背後的秘密，他們發現睡覺可以增加染色體的運動，從而減少神經元中DNA損傷的堆積，相關研究成果發表在Nature Communications上。

研究人員對活的斑馬魚的單個細胞中的染色體標記物進行了實時成像，發現睡眠可以增加單個神經元的染色體動力學，但是對其他兩種細胞沒有影響。通過對睡眠、染色體動力學、神經元活動和DNA雙鏈斷裂(DSBs)的操縱，研究人員發現不睡覺的情況下染色體動力學很低，DSBs的數量會增加。反過來，睡眠會增加染色體的動力學，這對於減少DSBs的數量是至關重要的。

【5】Nat Cell Biol：鑒別出減緩並修複致癌DNA損傷的分子機製

doi：10.1038/s41556-019-0293-6

近日，一項刊登在國際雜誌Nature Cell Biology上的研究報告中，來自哥本哈根大學等機構的科學家們通過研究鑒別出了一種保護細胞免於天然DNA錯誤的特殊機製，這種天然DNA錯誤會永久損傷機體的遺傳代碼，並誘發諸如癌症等多種疾病發生。研究者表示，這種機製能給給予細胞有機會停止突變細胞在體內的複製和分裂，相關研究結果或能幫助研究人員開發出抵禦癌症等多種疾病的新型療法。

為了限製遺傳代碼的有害改變所誘發的潛在疾病，機體中的細胞會依賴一種天然的防禦機製，研究者揭示了特殊蛋白質如何吞沒並保護受損的DNA，直至其損傷被修複，該過程依賴於細胞中的定時精確控製機製。研究者Jiri Lukas說道，人類細胞中的這種特殊機製能減緩分裂細胞中DNA損傷的擴散和傳播。

【6】Science：破解腸道細菌致癌物colibactin導致DNA損傷機製，有助揭示它與結直腸癌的關聯性

doi：10.1126/science.aar7785

十多年來，科學家們一直致力於了解colibactin-一種由某些大腸杆菌菌株產生的化合物---與結直腸癌之間的關聯，但是因不能夠分離這種化合物而一直受阻。因此，美國哈佛大學化學與化學生物學教授Emily Balskus決定收拾這個爛攤子。在一項新的研究中，Balskus及其同事們試圖通過準確地鑒定出colibactin如何與DNA發生反應產生DNA加合物來理解這種化合物如何導致癌症，相關研究結果發表在Science期刊上。

研究者表示，自2006年以來，人們就已知道某些腸道共生細菌---主要是大腸杆菌菌株---存在一組讓它們能夠合成導致DNA損傷的分子的基因。多年來，已有許多研究表明攜帶這種合成途徑的細菌的豐度與人類癌症之間存在相關性，而且結腸炎相關結直腸癌的多種小鼠模型已證實了這組特定的基因能夠影響腫瘤的進展和侵襲性。不幸的是，到目前為止，科學家們還沒有找到分離通過這種途徑產生的colibactin的方法，這就使得人們對它的作用機製一無所知。

【7】Mol Cell：研究者揭示DNA損傷的機製

doi：10.1016/j.molcel.2018.11.024

哥本哈根大學的研究人員在一項新的研究中描述了他們研究青蛙卵的提取物的結果：每次細胞分裂時也會引發DNA損傷的修複。從長遠來看，新研究結果可用於開發更有效的癌症治療方法。身體的DNA受到不斷的損傷，因此修複過程是必要的。但究竟身體是如何做到的，還沒有得到完全的認識。現在，哥本哈根大學的研究人員已經發現了細胞用於修複DNA損傷的一些途徑。研究結果發表在科學雜誌Molecular Cell上。

有害的DNA病變可能以多種方式發生，並且都可能是內部和外部因素的結果。研究人員研究的損傷類型稱為DNA-蛋白質交聯。這是一種很難研究的損傷類型。為此，研究人員從青蛙卵中製備了蛋白質提取物，概括了試管中病變的修複。這些提取物含有與人類細胞中相同的蛋白質，因此代表了研究這些病變的良好模型。

【8】Nat Genet：科學家揭示DNA損傷誘發癌症和遺傳性疾病發生的分子機製

doi：10.1038/s41588-018-0285-7

近日，一項刊登在國際雜誌Nature Genetics上的研究報告中，來自哈佛醫學院等機構的科學家們通過研究揭示了DNA損傷影響突變發生的分子機製，研究者表示，我們對突變形成的貢獻或許遠遠被低估了，很多遺傳突變或許並不是由DNA的加倍錯誤所引起的，而是由脆弱分子所導致的損傷引起的。

不幸的是，對於研究那些並非暴露於紫外線、煙霧或其它外部誘變劑所誘發的正常細胞突變的原因，目前研究人員並未清楚地進行研究;一種最主流的觀點認為，絕大多數突變是由於每次細胞分裂前DNA的不準確複製所造成的，而且這些假設也得到了癌症風險與細胞分類數量之間存在關聯的結論所支持;另外一種觀點則認為，每個精子在最終形成之前所經過的分裂次數與男性的年齡成正向相關性，比如18歲男性的精子在其成熟之前會經曆大約100倍的翻倍，而50歲男性則會大約經曆800倍的翻倍，DNA增加導致的數量錯誤就會誘發精子突變的積累。

【9】Nature：警惕!陽光造成的DNA損傷很難修複!

新聞閱讀：Stay sun safe for your DNA

來自新南威爾士大學的癌症科學家們發現我們DNA的重要組成部分在陽光照射產生損傷後並不容易被修複還原。這項發現於近日發表在《Nature》上，將幫助研究人員明白突變為什麼會富集在我們DNA中的某些部分。為了這項研究，Rebecca Poulos博士及其同事研究了超過1000個腫瘤樣品中的DNA突變，以更深入地明白腫瘤如何形成及生長。

研究者表示，我們的基因對我們的細胞的功能非常重要，我們已經研究了我們DNA中調節細胞中的基因的表達量的部分;隨後他們更深入的研究了DNA中的這些區域，結果發現它們在暴露於陽光下發生損傷後並不容易修複，我們還不知道這些突變中有多少會直接導致癌症。但是我們的研究強調了夏季防曬的重要性。

【10】Nat Commun：科學家成功繪製出與人類黑色素瘤發生相關DNA損傷圖譜

doi：10.1038/s41467-018-05064-0

近日，一項刊登在國際雜誌Nature Communications上的研究報告中，來自華盛頓州立大學和喬治亞州立大學的科學家們通過聯合研究繪製出了黑色素瘤複發性突變的關鍵環節圖譜，黑色素瘤是一種人類最嚴重的皮膚癌。

這項研究中，研究者發現，通過名為ETS的特定轉錄因子進行的DNA結合作用或許會在暴露於紫外線(UV)的細胞中本身就處於突變狀態，隨著新型基因組圖譜繪製技術的發展和應用，相關的研究發現或能幫助研究人員理解為何會在特殊基因的ETS結合位點處發生突變，而這被認為能夠驅動人類黑色素瘤發生的開端。