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编号:11376657
DNA损伤修复基因与辐射损伤及肿瘤的相关性
http://www.100md.com 《中国煤炭工业医学杂志》 2006年第8期
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     关键词 肿瘤;辐射损伤;DNA损伤;修复基因

    DNA分子是生命体的遗传物质基础,也是辐射损伤的重要靶分子。细胞受到照射,DNA分子将产生多种类型的损伤,包括碱基错配、修饰、脱嘌呤或脱嘧啶位点形成、DNA单链、双链断裂以及DNA蛋白质交联等[1]。如得不到及时有效修复,或发生错误修复,使损伤积累至一定程度就可导致疾病。然而,生物体内存在着DNA损伤修复系统,其中DNA损伤修复基因起着重要的作用。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损伤识别及修复调节的一些元件。在它们的共同作用下,细胞主要通过碱基切除修复(BER)、核酸切除修复(NER)、错配修复(MMR)[2]和重组修复(RR)等方式来修复DNA损伤。当然,一种DNA损伤可以通过多种修复途径来修复,一种修复途径也可以参与多种DNA损伤的处理[1]。电离辐射对DNA的损伤主要涉及碱基的损伤和DNA链的断裂[3]。目前对DNA辐射损伤修复的分子生物学原理认识还不十分清楚。修复电离辐射引起的DNA损伤至少有以下二种修补途径:基因重组和碱基切除修复。基因重组分为同源性和非同源性二种,同源性重组发生在少数的真核细胞如细菌,非同源重组则在脊椎动物系统DNA损伤修复中起主要作用[4]。研究表明,人类X射线交叉互补修复基因(XRCC1~XRCC9),是X射线损伤后DNA修复所不可缺少的;人的RAD50、RAD51、RAD54等基因已被克隆,它们参与哺乳动物细胞中辐射损伤的修复,其中RAD51是最重要的基因之一,其产物在重组修复的早期起作用,是维持基因组稳定不可缺少的因子[1]。其中XRCC1~3、RAD51等基因是目前研究的热点。下面就电离辐射损伤修复相关基因的结构功能与疾病的关系加以综述。

    1 XRCC1基因

    人类X射线交叉互补修复基因1(X-ray repair cross-complementing gene1,XRCC1)是第一个分离到的影响细胞对电离辐射敏感性的哺乳动物基因,它广泛参与DNA损伤的修复[5]。XRCC1定位于人类染色体19q13.2-19q13.3,大小为33kb,包含17个外显子。纯化的XRCC1蛋白由633个氨基酸残基组成。XRCC1作为脚手架蛋白,通过直接与聚合酶β、DNA连接酶Ⅲ和多聚ADP核糖聚合酶[poly(ADP ribose) polymerase,PARP]形成复合物,共同参与因电离辐射和氧化损伤引起的碱基切除修复和单链断裂修复[6]。在XRCC1中主要报道的3个单核苷酸多态,分别位于第6、9和10外显子中,依次为C26304T、G27466A和G28152A,分别导致相应氨基酸残基的改变(Arg194Trp、Arg280His、Arg399Gln) ......

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