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DNA错配修复的分子机制
DNA修复系统在面临复制错误、环境危害和老化的累积效应时发挥作用,以维持基因组的完整性.近30年来,通过对原核生物和低等真核生物的研究,人们对DNA修复系统有了深入的认识,但是仍缺乏完整的理解[1].DNA错配修复(MMR)是DNA修复的主要途径之一.它与其他修复途径的一个显著区别在于,它所识别的错配或插入缺失环(IDLs)都是由正常的未被修饰的碱基所组成的.近五六年来,DNA错配修复机制成为肿瘤发病机制和肿瘤治疗方面的研究热点,每年都有300多份出版物提到错配修复.我们拟就DNA错配修复分子机制方面的进展进行综述.
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人类脱嘌呤核酸内切酶的研究进展
各种致癌物和细胞毒性化合物均可引起DNA损伤.一些DNA损伤由太阳紫外线、烟草、不完全确定的饮食因素及环境毒物所引起,大部分DNA损伤则是由超氧化物自由基(ROS)和具有烷化作用的代谢物等引起.DNA修复系统在修复DNA损伤、维持DNA完整中起着不容忽视的作用,而碱基切除修复(BER)则是DNA修复系统中主要的一种修复途径.在BER的第2步反应中,有一种脱嘌呤(AP)核酸内切酶参与,在人类细胞为人类脱嘌呤核酸内切酶1(HAP1,又称Apex、Ape1、Ref1),它是一种多功能蛋白质,可参与许多与细胞重要功能有关的反应.作为DNA修复酶,它作用于AP位点,是BER的重要酶类;作为氧化还原因子,它在转录因子活性降低时维持转录的进行,是维持细胞氧化还原状态的重要物质.
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原发性肝癌DNA修复酶hOGG1,hMTH1基因表达与DNA氧化损伤的修复
目的:探讨DNA修复酶hOGGl和hMTHl基因表达对DNA氧化损伤产物8-OHdG的修复调控及其在肝癌发生和防御机制中的作用.方法:RT/实时PCR定量检测23例HCC患者癌和癌旁组织中hOGGl和hMTHl基因的表达,HPLC/ECD法测定其8-OHdG含量.结果:HCC患者癌旁组织8-OHdG含量明显高于癌组织(133 vs 56nmol/g DNA,P<0.01),且与炎症程度密切相关.而癌组织中hMTHl表达较癌旁组织显著升高(0.476 vs 0.256,P<0.05).hOGGl表达在HCC和癌旁组织间无显著差异.但hOGGl和hMTHl表达之间存在显著的相关性(r=0.81,P<0.01).结论:慢性肝脏炎症反应可能是肝细胞内DNA氧化损伤及肝细胞癌变的重要原因.DNA修复酶hOGG1和hMTH1可能协同参与肝细胞内DNA氧化损伤的修复,在肝癌发生和防御机制中起到作用.
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肝细胞癌hOGG1 mRNA及其蛋白的表达
目的:通过检测DNA修复酶hOGGl mRNA及其蛋白在肝细胞癌中表达程度,探讨hOGGl在肝细胞癌发生、发展中的作用.方法:应用RT-RCR研究正常肝细胞株L-02、肝癌细胞株SMMC7721,HepG2和肝癌(26例)及癌旁组织(21例)中hOGGl mRNA的表达,同时用免疫组织化学方法检测了上述肝癌组织(17例)及癌旁组织(15例)中hOGGl蛋白的表达.结果:三株细胞均有hOGGl mRNA表达,但hOGGlmRNA在正常肝细胞株L-O2中的表达显著低于肝癌细胞株SMMC7721、HepG2中的表达(分别为0.270±0.014,0.66±0.011,0.624±0.020,P<0.05).肝癌组织hOGGlmRNA表达较癌周组织明显降低(P<0.05).HOGGl蛋白肝组织表达阳性率为87.2%,主要在肝细胞胞质表达,在肝癌组织中表达比癌周组织明显降低(P<0.05).结论:hOGGlmRNA及其蛋白在肝癌细胞株及癌周组织中表达量升高,这可能是肝细胞癌恶性演变过程中的一个早期预警指标.
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肝细胞癌DNA修复酶hMTH1基因mRNA及其蛋白的表达
目的:通过检测DNA修复酶hMTH1 mRNA及其蛋白在肝细胞癌组织及细胞株中的表达,探讨hMTH1在肝细胞癌发生、发展及防御机制中的作用.方法:采用半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)研究肝癌(HT,n=33)、癌旁组织(HST,n=33)和正常肝细胞株(L-02)、肝癌细胞株(SMMC7721,HepG2)中hMTH1mRNA的表达,同时采用免疫组织化学方法原位检测了上述的肝癌组织(n=17)及癌旁组织(n=17)中hMTH1蛋白的表达.结果:绝大部分检测对象中均有不同程度hMTH1 mRNA及其蛋白的表达.肝癌组织中hMTH1 mRNA的表达较癌旁组织显著升高(t=2.424,P=0.021<0.05);SMMC7721,HepG2细胞中hMTH1 mRNA的表达显著高于L-02细胞(F=6.810,P=0.009<0.01).SMMC7721与HepG2细胞中hMTH1 mRNA的表达没有显著差异(P=0.395>0.05).hMTH1蛋白主要在肝细胞胞质中表达,肝癌组织中hMTH1蛋白水平明显高于癌旁组织(t=2.618,P=0.019<0.05).结论:hMTH1mRNA及其蛋白在肝癌组织及肝癌细胞株中表达升高.
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DNA修复酶6-氧-甲基嘌呤-DNA甲基转移酶研究进展
Foote与Olsson等于1980年发现E.coli 6-氧-甲基嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT或AGT,EC2.1.1.63)与O6-甲基鸟嘌呤(O6mG)的修复有关.Kautianinen等又于1986年发现肿瘤转化株细胞内的MGMT活力成倍增高.随后,人们发现20%的人类肿瘤细胞系的MGMT活力下降,MGMT活力还与肿瘤的诱导及耐药性有关[1].
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X-线修复交叉互补基因2研究进展
DNA损伤修复基因泛指那些编码产物在功能上参与DNA损伤识别和修复的基因,它们的编码产物包括DNA修复酶和参与DNA损伤识别和修复调节的一些元件.
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食管组织和外周血中代谢和DNA修复相关基因的表达谱分析
目的:研究代谢酶和DNA修复相关基因在食管组织和外周血中的表达谱.方法:收集93例淮安地区食管癌病例的食管癌旁正常组织和外周血,采用实时荧光定量RT-PCR方法定量分析食管正常组织和外周血中的代谢酶和修复酶共计11个基因的mRNA水平.结果:11个代谢酶和修复酶基因在食管组织和外周血的表达水平有明显差异,食管组织中GSTPI>NQOI、MGMT>hMLH1、hMSH2、hOGG1、XRCC1、XPD,XPA、CYP2E1>MTHFR;在外周血中GSTP1>hMLH1、hMSH2、XPA、MGMT>hOGG1、NQO1、CYP2E1、XRCC1、XPD>MTHFR.食管组织基因表达水平与外周血相应基因的表达之间未发现有统计学意义的直线相关关系.结论:代谢酶和修复酶基因在食管组织和外周血的表达谱相似,但基因表达水平有差异,本分析为这些基因的研究提供了基础数据的支持.外周血和食管组织在肿瘤易感性和肿瘤发生相关的生物标志物研究中具有不同的应用价值.
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双酚A对人胚肝细胞DNA损伤和修复功能的影响
[目的]研究双酚A(Bisphenol A,BPA)对人肝L-02细胞DNA损伤修复功能的影响.[方法]分别以1、10、50、100μmol/L BPA和100μmol/L BPA+30μg/L Vit C处理L-02细胞,比较处理和未处理的人胚肝L-02细胞在DNA损伤程度、切除修复鼠缺陷交叉互补蛋白1(ERCC1)、尿嘧啶DNA糖基化酶(UDG)、错配修复hMSH2基因(hMSH2)、DNA依赖蛋白激酶复合物(DNA-PKcs)及O6-甲基鸟嘌呤甲基转移酶(MGMT)表达水平的差异.每组细胞数均为1×106个/ml.[结果]BPA处理后,彗星试验显示BPA在低剂量(10μmol/L)时即具有DNA损伤作用(P<0.05),随着剂量增大,DNA损伤效应增加.100μmol/L BPA+30μg/L VitC组DNA损伤效应降低,显示抗氧化剂VitC可减缓BPA所致的DNA损伤效应,氧化损伤是BPA所致DNA损伤的方式之一.5种DNA损伤修复酶表达水平在1 μmol/L、10 μmol/L、50 μmol/L剂量组依次降低,在100μmol/L、100μmol/L+VitC组依次增加,50 μmol/L组各种DNA损伤修复酶表达水平低.BPA 50μmol/L组与溶剂对照比较,5种DNA损伤修复酶均有明显降低,差异具有显著性(P<0.05).100μmol/L组的表达水平均高于50μmol/L组,100μmol/L+Vit C组均高于100μmol/L组.除DNA-PKcs与hMSH2外,其他DNA损伤修复酶在100μmol/L+Vit C组与溶剂对照组比较差异均无显著性(P>0.05).[结论]BPA对L-02细胞具有氧化损伤作用,并可导致DNA损伤,多种DNA损伤修复酶参与修复双酚A所导致的DNA损伤.Vit C可减缓双酚A的DNA损伤作用.
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胃癌中DNA聚合酶β的突变及与胃癌分化程度的关系
肿瘤的发生是多个基因突变积累的结果.这些突变包括参与DNA复制和修复以及维持基因稳定性和完整性的基因,其中DNA聚合酶β(polβ)和肿瘤的关系受到越来越多的关注.polβ是一种修复酶,其突变的存在与一些肿瘤的发生有关[1,2].胃癌病因起源复杂,推测在其发生发展过程中一定伴有DNA损伤修复,然而有关胃癌中有无polβ突变国内尚少见报道.本研究对胃癌及癌旁组织标本进行polβ突变检测.
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DNA修复酶表达与8-羟脱氧鸟核苷酸在肝癌发生中的作用
本研究拟通过检测肝癌组织与癌旁组织中人类MutT的类似物(hMTH1)、人类MutM的功能类似物(hOGG1)和人类MutY的类似物(hMYH)表达水平及8-羟脱氧鸟核苷酸DNA修复酶(8-OHdG)含量,并比较其相互关系,旨在探讨三种DNA修复酶在肝癌发生机制中的作用.
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脑胶质瘤原代细胞药敏与O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶表达的相关性研究
肿瘤细胞对化疗耐药的机制复杂,涉及因素众多,目前研究较为深入的是DNA修复酶,O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶(MGMT)[1-3].我们采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫组织化学法对同一标本MGMT进行检测,并与药敏结果进行相关性分析,根据其相关性指导临床选择敏感性药物,提高化疗疗效.
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MGMT基因的多态性与肿瘤的关联
6-氧-甲基鸟嘌呤-DNA 甲基转移酶(O6-methylguanine-DNA methyltransferase, MGMT)是一种高效的DNA直接修复酶,能修复DNA序列中的6-氧-甲基鸟嘌呤(O6-methylgunine, O6-mG)损伤,是人类细胞中迄今发现的唯一一种修复该损伤的甲基转移酶.近年来MGMT基因的多态性对肿瘤的化疗效果的影响已引起人们的重视,现就MGMT基因的生物学功能及其多态性与肿瘤的关联做一扼要综述.
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DNA 修复酶 XPA 基因多态性与肿瘤易感性关系的研究进展
DNA修复系统是人体抵御内外环境因素造成DNA损伤的重要系统,当DNA损伤不能及时修复,积累到一定程度导致基因组不稳定性升高,引起细胞增殖和分化失控,导致肿瘤发生[1-2]。因此,DNA 修复与肿瘤发生有着密不可分的联系。参与DNA修复的基因主要分为核苷酸切除修复( nucleotide excision repair, NER )基因、碱基切除修复( base excision repair)基因、错配修复基因、双链断裂修复基因等。着色性干皮病基因A( XPA)的主要作用是识别损伤DNA,在NER通路中, XPA 与 RPA、XPC、转录因子ⅡH ( TFⅡH )、ERCC1-XPF复合体以及DNA聚合酶一起共同作用,完成损伤DNA的修复[3]。研究资料表明,DNA修复基因的多态性是决定肿瘤易感性的一个重要因素。目前XPA多态性与肿瘤发生之间的关系尚不明确,虽然目前国内外有关XPA基因多态性和肿瘤发病风险展开了关联研究,但是未能得到一致性的研究结果,在不同类型的肿瘤中其多态性与肿瘤的相关性也不同,考虑到XPA在DNA修复途径中的重要作用,本文对近年来XPA单核苷酸多态性与肿瘤易感性关系的相关研究进展综述如下。
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细胞中特异识别8-羟基鸟嘌呤的修复酶
DNA受到氧化攻击后产生具有潜在突变可能性的修饰碱基:8-羟基鸟嘌呤(8-dihydro-8-oxoguanine,8-OH-G),修复这一普遍存在的氧化损伤是抑制细胞突变的关键.Escherichia coli 中存在着一类特异识别8-羟基鸟嘌呤的修复酶:甲酰胺嘧啶-DNA糖基化酶,这类酶可以将8-羟基鸟嘌呤从DNA中清除,以保证细胞遗传信息的稳定性,人与Sacharomyces cerevisiae同样存在这类修复酶.研究这类酶的基因结构及其表达有助于了解细胞中阻止突变,预防癌变的发生的机制.
关键词: 8-羟基鸟嘌呤 突变 甲酰胺嘧啶-DNA糖基化酶 修复酶