Một mô hình mới lạ để tiêu hóa DNA sợi đơn của Phức hợp RPA 2- Dna

Liên hệ: Audrey Hu Whatsapp / hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

DNA sợi đơn (ssDNA) thường xuất hiện như một chất trung gian trong các con đường trao đổi chất DNA. Protein liên kết DNA sợi đơn RPA không chỉ bảo vệ tính toàn vẹn của DNA sợi đơn mà còn chỉ đạo các yếu tố hạ nguồn tín hiệu hoặc sửa chữa các chất trung gian DNA sợi đơn. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ làm thế nào các enzym / yếu tố này cạnh tranh với RPA cho ssDNA.

Vào ngày 18 tháng 1 năm 2022, Qi Zhi từ Đại học Bắc Kinh và Hengyao Niu từ Đại học Indiana đã cùng xuất bản một bài báo nghiên cứu có tựa đề "Giải mã cơ chế quá trình tiêu hóa ssDNA của nhóm Dna 2- RPA" trên tạp chí Nature Communications. Nghiên cứu dựa trên nấm men Saccharomyces cerevisiae. Trong một hệ thống mô hình, nghiên cứu phát hiện ra rằng nuclease quan trọng để sao chép và sửa chữa DNA, Dna2, tương tác với RPA ở cả cis và trans.

Hoạt động cis làm cho RPA trở thành đơn vị quá trình của sự phân cắt ssDNA được xúc tác bởi Dna 2- và RPA phân phối ssDNA liên kết của nó với Dna2. Mặt khác, hoạt động chuyển hóa được trung gian bởi các mảng axit trên Dna2, cho phép nó hoạt động với RPA dưới mức tối ưu, hoặc vượt qua cấu trúc thứ cấp của DNA. Chế độ chuyển đổi không cần thiết cho sự tồn tại của tế bào nhưng được yêu cầu để sửa chữa đứt gãy sợi kép (DSB) hiệu quả. Kết luận, nghiên cứu này đề xuất một mô hình mới để phân hủy DNA sợi đơn bởi phức hợp Dna 2- RPA, phức hợp này sẽ tinh chỉnh thêm chức năng sinh học của RPA.

Lợi ích của cistanche: cải thiện khả năng miễn dịch

DNA sợi đơn (ssDNA) là chất trung gian phổ biến trong quá trình sao chép và sửa chữa DNA. Trong quá trình sao chép DNA, ssDNA được tiếp xúc ngắn gọn như một khuôn mẫu để tổng hợp sợi trễ và chứa DNA 5 'vạt phải được loại bỏ trong quá trình trưởng thành sợi trễ. Loại bỏ tổn thương trong sửa chữa không phù hợp, sửa chữa cắt bỏ nucleotide và sửa chữa cắt bỏ bazơ tầm xa cũng tạo ra các chất trung gian DNA sợi đơn cần sửa chữa lấp đầy khoảng trống. Trong quá trình tái tổ hợp tương đồng (HR), sự phân cắt hạt nhân của các đứt gãy sợi đôi (DSB) tạo ra 3'-ssDNA, cho phép tìm kiếm và trao đổi sợi tương đồng có xúc tác RAD 51-.

Ở sinh vật nhân chuẩn, protein sao chép A (RPA) dễ dàng chiếm giữ ssDNA, bảo vệ nó khỏi sự tấn công của nucleolytic và chỉ đạo các enzym tham gia vào quá trình sửa chữa tổn thương. SsDNA được phủ RPA cũng đánh dấu các vị trí tổn thương DNA và kích hoạt các điểm kiểm tra sao chép DNA phụ thuộc ATR / Mec 1- và các điểm kiểm tra thiệt hại DNA. Do đó, việc không loại bỏ DNA sợi đơn được phủ RPA, chẳng hạn như DNA 5 'nắp được hình thành trong quá trình trưởng thành sợi tiếp theo, có thể dẫn đến kéo dài chu kỳ tế bào và chết tế bào. Việc loại bỏ các chất trung gian ssDNA được bọc RPA có thể được thực hiện bằng cách tạo song công xúc tác DNA polymerase, hoặc bằng cách thay thế bằng các yếu tố sửa chữa hạ nguồn như RAD51 tái tổ hợp. Hơn nữa, endonuclease DNA2 được bảo tồn tiến hóa cung cấp một phương pháp duy nhất để loại bỏ ssDNA phủ RPA khỏi đầu 5 'mở.

Trong quá trình tổng hợp sợi tiếp theo, Dna2 loại bỏ DNA 5 'vạt dài được phủ RPA và cho phép nuclease Fen1 tiếp tục hoàn thiện quá trình trưởng thành sợi tiếp theo. Chức năng này của Dna2 rất quan trọng đối với sự tồn tại của nấm men. Tuy nhiên, khả năng gây chết người của đột biến Dna2 có thể được giải cứu bằng cách bất hoạt điểm kiểm tra sao chép DNA hoặc Pif1, một loại DNA helicase từ 5 'đến 3' chịu trách nhiệm hình thành các vạt dài 5 'trong quá trình tổng hợp chuỗi DNA tiếp theo. Ngoài việc sao chép DNA, Dna2 cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc sửa chữa DSB bằng cách tiêu hóa DNA 5'-vạt phủ RPA không bị ràng buộc bởi helicase SGS1 để giúp kết thúc quá trình xử lý DSB. Cặp SGS 1- Dna2 xúc tác quá trình cắt bỏ DSB ở khoảng cách xa như một chất thay thế cho nuclease Exo1 dưới tác dụng của Mre 11- Rad 50- Xrs2 (MRX) và Sae29.

Cistanche tubulosađể sửa chữa DNA

Nghiên cứu này kết hợp các phương pháp tiếp cận sinh hóa, đơn phân tử và di truyền để cung cấp bằng chứng cho thấy RPA không hoạt động thụ động mà thay vào đó hoạt động như một đơn vị hoạt động của nuclease Dna2 bằng cách sử dụng cơ chế kiểm soát. Trong khuôn khổ này, RPA cho phép giải phóng ssDNA liên kết của nó với Dna2 trong một phức hợp bậc ba được tạo thành bởi Dna2, RPA và 5'-ssDNA.

Nghiên cứu cũng tiết lộ một yếu tố tác động chuyển đổi được hỗ trợ bởi giao diện hai phương thức giữa Dna2 và RPA, cho phép Dna2 trong nhóm Dna 2- RPA-ssDNA tương tác với các phân tử RPA khác và khi RPA bị giới hạn hoặc gặp phải, nó sẽ giữ lại hoạt động đầy đủ của nó cho đến cấu trúc thứ cấp DNA. Ngoài ra, nghiên cứu báo cáo một đột biến phân ly chức năng của DNA 2- dna 2- AC, làm bất hoạt yếu tố chuyển đổi và hỗ trợ đầy đủ hoạt động của tế bào, nhưng dẫn đến một khiếm khuyết lớn trong việc sửa chữa DSB, có thể do không thể tháo rời sản phẩm trung gian tái kết hợp quan trọng.

Kết luận, nghiên cứu này đề xuất một mô hình mới để phân hủy DNA sợi đơn bởi phức hợp Dna 2- RPA, phức hợp này sẽ tinh chỉnh thêm chức năng sinh học của RPA.

Tài liệu tham khảo: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27940-y

Cistanche bổ sung:cải thiện khả năng miễn dịch

Lưu ý: Loại thảo mộc truyền thống của Trung Quốc cistanche (còn được gọi là "thảo mộc rồng" và "nhân sâm sa mạc"), chỉ mọc ở sa mạc khô cằn và ấm áp. Là một trong chín loại thảo mộc bất tử, Cistanche (cistanche tubulosa / cistanche desticola / sa mạcliving cistanche / cistanche salsa) chứa nhiều thành phần hiệu quả như echinacoside, acteoside, tổng số glycoside phenylethanoid, flavonoid, polysaccharides, v.v. Các loại thảo mộc và thực phẩm nuôi dưỡng khả năng miễn dịch của con người, các cơ quan nội tạng, tế bào não và tế bào thần kinh ... cải thiện chức năng tình dục và chức năng thận; chống mệt mỏi; chống lão hóa; Cải thiện bộ nhớ; chống bệnh Parkinson; chống bệnh Alzheimer; chống oxy hóa; giảm táo bón; chống viêm; thúc đẩy sự phát triển của xương, làm trắng da; bảo vệ gan; vân vân.

Lợi ích chiết xuất cistanche: cải thiện khả năng miễn dịch