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2007年7月5日，星期四

在本周的《科学》杂志上，来自国家环境健康科学研究所（NIEHS）和瑞典于默默大学的研究人员报告了一项重要发现，即一种名为DNA聚合酶epsilon的酶在复制高等生物（例如酵母）中的DNA中起着至关重要的新作用。甚至人类。

NIEHS主任David A. Schwartz，医学博士NIEHS是美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的成员，他说：“这项研究使我们距离了解人类某些环境疾病的基因组不稳定性起源更近了一步。”

该研究由Zachary Pursell博士进行。 NIEHS的Thomas A. Kunkel博士与Erik Johansson的博士合作。和于默奥大学的同事。

研究人员使用一种创新策略来证明，在面包酵母中，DNA聚合酶epsilon在复制DNA的前导链中起主要作用。发现DNA聚合酶epsilon是基因组稳定性和细胞对暴露于环境压力导致的DNA损伤的反应的关键决定因素。

研究人员基于诺贝尔奖获得者詹姆士·沃森，弗朗西斯·克里克和亚瑟·科恩伯格的DNA结构和复制的基本发现。

沃森（Watson）和克里克（Crick）在1953年首次描述DNA的结构时，他们指出两条DNA链（被称为前导链和滞后链）相互配对形成了现在熟悉的双螺旋。

此后不久，Kornberg及其同事发现了第一种能够复制DNA的酶，这是制造新的细胞分裂基因组所必需的过程。这些被称为DNA聚合酶的酶仅在两个可能的方向之一中复制两条DNA链。必须首先通过专用的前导链聚合酶复制双螺旋的一条链，然后再通过不同的聚合酶稍微复制滞后链。

在较低的生物体中，如科恩伯格研究的大肠杆菌，一种DNA聚合酶可以完成两项任务。但是，人类和相关的高等生物，例如面包酵母，则要复杂得多。最近的发现，其中一些是从人类基因组计划中出现的，表明人类基因组编码至少15种可以复制DNA的DNA聚合酶。其中一些被认为可以进行基因组复制，而其他一些则可以在特殊情况下运行，例如修复因暴露于环境而造成的DNA损伤。

“令人惊讶的是，在沃森和克里克首次描述了DNA双螺旋结构以来，半个多世纪以来，尚不清楚高等生物中的许多DNA聚合酶中的哪一种实际上是在核基因组复制过程中首先复制前导链的原因，” Kunkel说， NIEHS结构生物学实验室主任兼主任。

昆克尔解释说，该研究中使用的一般策略现在可以用于研究对基因组稳定性至关重要的其他反应，包括落后链聚合酶的身份以及更专业的DNA聚合酶在复制受损DNA中的作用。

根据NIEHS DNA复制保真度小组的研究人员，论文的第一作者Pursell所说，这项研究的发现使人们对如何复制许多高级生物的基因组有了基本的了解。

作为美国国立卫生研究院的组成部分的美国国立环境卫生科学研究所（NIEHS）支持开展研究，以了解环境对人类健康的影响。有关环境健康主题的更多信息，请访问我们的网站http://www.niehs.nih.gov/ 。

关于美国国立卫生研究院（NIH）：美国国立卫生研究院（NIH）是美国的医学研究机构，包括27个研究所和中心，并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础，临床和转化医学研究的主要联邦机构，并且正在调查常见和罕见疾病的病因，治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息，请访问www.nih.gov 。

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