NATURE | ملخصات الأبحاث

تأثير انعدام التطابق على إصلاح الحمض النووي

R Anand et al

Nature (2017) doi:10.1038/nature22046 | Published online | English article

تنفِّذ عائلة بروتينات التأشيب Rad51 (المعروفة أيضًا باسم RecA) الخطوة الأكثر أهمية في التأشيب المتماثل؛ وهي البحث عن حمض نوويّ متماثل، يعمل عمل القالب، أثناء إصلاح كسور الشريط المزدوج للحمض النوويّ (DSBs). وعلى الرغم من أنه قد تم التوسع في وصف  Rad51في الخميرة المتبرعمة داخل الأنبوب، فإن ندرة الأبحاث المجراة عنها، وحساسيتها للتتابعات غير المُتطابقة في النسيج الحي، ما تزال غير واضحة المعالم. وفي فطريات Saccharomyces cerevisiae، حلل الباحثون التكرار الناجم عن الكسر، المعتمِد على Rad51، الذي يتشارك عنده طرف DSB الغازي، والقالب المتبرع خاصته، في منطقة تماثل ذات 108 أزواج قاعديّة، ويحمل المتبرع كثافات مختلفة من انعدام التطابق، وحيد الزوج القاعديّ. مع كلّ زوج قاعديّ ثامن غير متطابق، كان الإصلاح حوالي 14% من إصلاح التتابع المتماثل بالكامل. ومع كل زوج قاعديّ سادس غير متطابق، كان الإصلاح ما يزال أكثر من 5%. وبالتالي، فإن إتمام التكرار الناجم عن الكسر في النسيج الحيّ يفوق الاحتياج الظاهريّ لما بين ست إلى ثماني قواعد متزاوجة على الأقل، وهو ما تم الاستدلال عليه من خلال الدراسات الأنبوبيّة. وعندما يحدث التأشيب من دون ذيل 3' بارزٍ غير متماثل، فإن بروتين إصلاح عدم التطابق Msh2 لا يثبِّط التأشيب المتماثل، إلا أنه إذا احتوى طرف DSB على ذيل 3' بارزٍ غير متماثل، فإن Msh2 يعزِّز رفض الركائز غير المتطابقة. تُعَدّ عملية تصحيح عدم التطابق في الحمض النووي المزدوج غير المتجانس الغازي للشريط عمليّة شديدة القطبيّة، ما يحبِّذ التصحيح القريب من طرف DSB. ويعتمد جميع تصحيح عدم التطابق تقريبًا على نشاط إنزيم بوليميراز  الحمض النووي دلتا، في التدقيق، رغم أن بروتينات الإصلاح Msh2، وMlh1، وExo1 تؤثر على مدى التصحيح.