该项研究负责人是加州大学著名的微生物学教授史蒂芬·科沃茨科瓦斯基，他与分子和细胞生物学家罗恩·巴斯金在10年前开发出利用荧光标识标注分子和利用光陷捕捉单个DNA分子的方法。2006年，科沃茨科瓦斯基和研究小组成员记录下了部分细菌受损DNA的修复过程。不过，同人体DNA修复相比，细菌的DNA修复过程要简单得多。
在现实生活中，人体的DNA不断地遭受紫外线、烟草以及大量天然和人造化合物等有害物质的侵扰，并因此受到损伤，诱发癌症、细胞死亡和突变等现象。然而，当DNA受损时，人体中的特定蛋白和酶会被动员起来采取修复行动。
Rad51蛋白在受损DNA修复行动中起到了关键作用，它在细胞内始终处于待命状态。工作时，Rad51蛋白的分子沿着受损或断裂的DNA组成一条条长长的细丝，帮助增强DNA螺旋结构同时将螺旋结构与细胞染色体第二副本的片段对齐，而染色体的第二副本犹如重组的模板。因为Rad51蛋白受到与乳腺癌相关基因BRCA2的控制，所以人们推测该蛋白在抑制乳腺癌方面具有相应的作用。
借助荧光蛋白标识技术，研究人员实时地观察和拍摄到Rad51蛋白形成独立细丝的能力，并从中获得了新的发现。例如，他们发现与细菌受损DNA修复相比，Rad51蛋白细丝并不会无限生长。对此，科沃茨科瓦斯基表示，这说明还有尚未探明的机理控制着该蛋白的生长。此外，人体和细菌受损DNA修复过程中另一个令人注目的不同点是当DNA修复完成后，Rad51蛋白不会自然离开DNA，相反它需要被逐出。
研究人员表示，从实用的观点出发，新的观察和拍摄单细胞的能力给人们提供了获得更多信息的机会。现在，人们可以定量测量DNA的修复过程。
展开剩余内容
