布鲁姆综合症(Bloom's syndrome)是一种人类遗传病。其病源基因产物BLM蛋白质不仅参与了DNA复制和修复,而且在抑制同源重组中也起着重要作用,但其现有作用机制有很多不合理和矛盾的地方。DNA连接酶I是DNA复制和修复中的重要蛋白质,在布鲁姆病人细胞中的活性比正常细胞低很多,但它与BLM的关系至今尚未阐明。我们最近的研究表明BLM参与解决复制过程中产生的不正常的DNA二级结构和重组中间物,并发现了BLM和DNA连接酶I结合,在体外强烈地刺激DNA连接酶I活性。本研究的目的就是通过解明BLM和DNA连接酶I的相互关系,阐明布鲁姆细胞中DNA连接酶I活性低下的原因,及BLM和DNA连接酶I化解复制中产生的同源重组中间物,抑制同源重组发生和维持染色体稳定的机制。本研究不仅有助于找到治疗布鲁姆综合症的有效方法,更可用作开发同源重组技术,在物种改良、基因治疗方面具有广阔的应用前景。
BLM;DNA ligase I;homologous recombination;DNA replication and repair;
本研究通过对BLM及相关蛋白质在DNA复制修复过程中的功能的研究, 1)BLM和DNA连接酶I的双突变的细胞不能存活说明BLM缺陷导致的DNA断裂是由DNA连接酶I途径修复的。2)BLM和DNA连接酶I的表达随着年龄的增加而减少说明衰老和BLM和DNA连接酶I的活性是密切相关的。另外其他与DNA修复相关的蛋白质Rad51,Fen1,RTS的表达也随着年龄的增加而减少。说明DNA修复能力和衰老是负相关。3)DNA损伤试剂处理过的神经细胞中,BLM和DNA连接酶I及Rad51和Fen1等蛋白质的表达时明显升高。4) 发现了百草枯不仅阻止细胞生长和周期,而且引发染色体不稳定和变异。 5)发现超敏C反应蛋白和新喋呤在卒中后抑郁的发病过程中有明显上升,为超敏C反应蛋白和新喋呤可作为卒中后抑郁的可靠临床诊断指标提供了可靠的依据。