西班牙的科學家們在11月17日的Nature Structural and Molecular Biology雜志上發(fā)表的一項延續(xù)性研究稱，他們發(fā)現(xiàn)了一種新的人體內(nèi)的酶——PrimPol蛋白——能夠在DNA拷貝過程中識別DNA損傷，促進它們修復，因此能避免對細胞進而對有機體造成的不可逆的致病損傷。每天，人體都會產(chǎn)生新的細胞對組織進行更新和修復受損的細胞。每當這種情況發(fā)生時，細胞都會制造它們DNA的拷貝，將這些拷貝傳遞給產(chǎn)生的子細胞。這個DNA拷貝過程——也稱為復制（Replication），非常的微妙，因為它能在DNA上形成與惡性轉(zhuǎn)化或衰老相關的嚴重變異。
由西班牙國家癌癥研究中心（CNIO）DNA復制組織的負責人Juan Méndez帶領的研究人員和塞韋羅奧喬亞分子生物學中心的Luis Blanco，發(fā)現(xiàn)一種新的人體酶——PrimPol蛋白——能夠在DNA拷貝過程中識別DNA損傷，促進它們修復，因此能避免對細胞進而有機體造成的不可逆和致病的損傷。
這項研究發(fā)表在11月17日的Nature Structural and Molecular Biology雜志上。這項研究是同一作者發(fā)表在Molecular Cell雜志上的一項前期研究“PrimPol, an Archaic Primase/Polymerase Operating in Human Cell. Molecular Cell, 24 October 2013”的一個延續(xù)，在那項研究中，他們描述了PrimPol酶的存在和生化特性。
細胞核上的DNA是基因的載體，是指導細胞如何工作的說明書。Méndez說：“除了在復制過程中之外，DNA結(jié)構(gòu)非常的穩(wěn)定，DNA復制過程在人體細胞中通常需要大約8個小時。在這個過程中，DNA變的更脆弱，能夠被打斷。”因此，這8個小時對細胞來說非常關鍵：細胞必須確保拷貝DNA的保真度，如果出錯或者DNA被損壞，細胞必須盡可能地修復它們。
避免衰竭
DNA聚合酶是負責合成新DNA的酶。Méndez說：“當一個DNA聚合酶在DNA中發(fā)現(xiàn)一個障礙時（例如，由太陽紫外輻射引起的一個化學改變），拷貝就會被中斷，過程停止，直至這個錯誤被修復為止。這個中斷能引起DNA的打斷，一些染色體上的片段易位到另一些染色體上，甚至引起細胞死亡或者惡性轉(zhuǎn)化。”

由CNIO和CSIC開展的這項研究表明，當出現(xiàn)損傷時，PrimPol酶能夠阻止拷貝過程的中斷：它識別病變，跳過它們，當拷貝完成時它們被修復。

按照進化論原則，PrimPol是一種非常古老的酶，類似的蛋白已經(jīng)在古細菌——居住在地球上的*生命形態(tài)之一——中被發(fā)現(xiàn)。Méndez說，“數(shù)百萬年前，生存環(huán)境更惡劣（高鹽、溫度等等），因此，PrimPol很可能已經(jīng)適應了在這些引起損傷的環(huán)境條件下合成DNA”，他補充道，“作為交換，這些原始的DNA聚合酶，與更進化的復制系統(tǒng)相比，度更低，能引起突變。”

科學家們預料，這個突變的增加可能在基因組的進化中發(fā)揮重要作用，同樣也對細胞衰老和癌癥發(fā)展有影響。研究者已經(jīng)在人類中鑒定和描述了這種新蛋白，他們已經(jīng)在研究這個蛋白在疾病發(fā)展中的作用。