Model Novel Untuk Pencernaan DNA Seuntai Tunggal Oleh Kompleks2-Dna{1}}RPA

Hubungi: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mel:audrey.hu@wecistanche.com

DNA terkandas tunggal (ssDNA) sering berlaku sebagai perantaraan dalam laluan metabolik DNA. RPA protein pengikat DNA rantai tunggal bukan sahaja melindungi integriti DNA untai tunggal tetapi juga mengarahkan isyarat faktor hiliran atau pembaikan perantara DNA untai tunggal. Walau bagaimanapun, tidak jelas bagaimana enzim/faktor ini bersaing dengan RPA untuk ssDNA.

Pada 18 Januari 2022, Qi Zhi dari Universiti Peking dan Hengyao Niu dari Universiti Indiana bersama-sama menerbitkan kertas penyelidikan bertajuk "Mentafsir mekanisme pencernaan ssDNA proses oleh ensembel Dna2-RPA" dalam Nature Communications. Penyelidikan adalah berdasarkan yis Saccharomyces cerevisiae. Dalam sistem model, kajian mendapati bahawa nuklease utama untuk replikasi dan pembaikan DNA, Dna2, berinteraksi dengan RPA dalam kedua-dua cis dan trans.

Aktiviti cis menjadikan RPA unit proses pembahagian ssDNA yang dimangkin2-Dna dan RPA menghantar ssDNA terikatnya kepada Dna2. Sebaliknya, aktiviti trans-acting dimediasi oleh plak berasid pada Dna2, yang membolehkannya bertindak dengan RPA suboptimum, atau untuk mengatasi struktur sekunder DNA. Mod transaktivasi tidak diperlukan untuk kemandirian sel tetapi diperlukan untuk pembaikan double-strand break (DSB) yang cekap. Kesimpulannya, kajian ini mencadangkan model baharu untuk penghadaman DNA untai tunggal oleh kompleks RPA2-Dna, yang memperhalusi lagi fungsi biologi RPA.

Faedah cistanche: meningkatkan imuniti

DNA untai tunggal (ssDNA) ialah perantaraan biasa dalam replikasi dan pembaikan DNA. Semasa replikasi DNA, ssDNA didedahkan secara ringkas sebagai templat untuk sintesis untaian tertinggal dan mengandungi DNA 5'-flap yang mesti dialih keluar semasa kematangan untaian tertinggal. Pembuangan lesi dalam pembaikan tidak padan, pembaikan pengasingan nukleotida, dan pembaikan pengasingan asas jarak jauh juga menghasilkan perantaraan DNA untai tunggal yang memerlukan pembaikan pengisian jurang. Semasa penggabungan semula homolog (HR), belahan nuklear pemisah dua helai (DSB) menjana 3'-ssDNA, membolehkan carian homologi dan pertukaran helai RAD51-dimangkin.

Dalam eukariota, protein replikasi A (RPA) mudah menduduki ssDNA, melindunginya daripada serangan nukleolitik, dan mengarahkan enzim yang terlibat dalam pembaikan kerosakan. ssDNA bersalut RPA juga menandakan tapak kerosakan DNA dan mencetuskan pusat pemeriksaan kerosakan DNA yang bergantung kepada ATR/Mec1-dan pusat pemeriksaan kerosakan DNA. Oleh itu, kegagalan untuk mengalih keluar DNA untai tunggal bersalut RPA, seperti DNA 5'-flap yang terbentuk semasa kematangan untai berikutnya, boleh mengakibatkan pemanjangan kitaran sel dan kematian sel. Penyingkiran perantaraan ssDNA bersalut RPA boleh dicapai oleh penjanaan dupleks pemangkin DNA polimerase, atau dengan penggantian dengan faktor pembaikan hiliran seperti RAD51 recombinase. Tambahan pula, endonuklease DNA2 yang dipelihara secara evolusi menyediakan kaedah unik untuk mengeluarkan ssDNA bersalut RPA dari hujung 5' terbuka.

Semasa sintesis helai seterusnya, Dna2 mengeluarkan DNA kepak panjang 5'-flap bersalut RPA dan membolehkan nuklease Fen1 melengkapkan lagi kematangan helai seterusnya. Fungsi Dna2 ini penting untuk kemandirian yis. Walau bagaimanapun, kematian mutan Dna2 boleh diselamatkan dengan menyahaktifkan pusat pemeriksaan replikasi DNA atau Pif1, helikas DNA 5' hingga 3' yang bertanggungjawab untuk pembentukan kepak 5' yang panjang semasa DNA sintesis helai berikutnya. Selain replikasi DNA, Dna2 juga memainkan peranan penting dalam pembaikan DSB dengan mencerna DNA 5'-flap bersalut RPA yang dilepaskan oleh helicase SGS1 untuk membantu menamatkan pemprosesan DSB. Pasangan SGS1-Dna2 memangkinkan pengasingan jarak jauh DSB sebagai alternatif kepada nuklease Exo1 di bawah tindakan Mre11-Rad50-Xrs2 (MRX) dan Sae29.

Cistanche tubulosauntuk pembaikan DNA

Kajian ini, menggabungkan pendekatan biokimia, molekul tunggal dan genetik untuk memberikan bukti bahawa RPA tidak bertindak secara pasif, sebaliknya berfungsi sebagai unit aktif nuklease Dna2 menggunakan mekanisme gating. Dalam rangka kerja ini, RPA membenarkan pelepasan ssDNA terikatnya kepada Dna2 dalam kompleks ternari yang dibentuk oleh Dna2, RPA dan 5'-ssDNA.

Kajian itu juga mendedahkan elemen trans-tindakan yang disokong oleh antara muka bimodal antara Dna2 dan RPA, yang membolehkan Dna2 dalam ensembel Dna2-RPA-ssDNA berinteraksi dengan molekul RPA lain dan apabila RPA menjadi terhad atau ditemui Ia mengekalkan aktiviti penuhnya sehingga struktur sekunder DNA. Di samping itu, kajian melaporkan mutan pemisahan berfungsi DNA2-dna2-AC, yang menyahaktifkan elemen trans-acting dan menyokong sepenuhnya aktiviti selular, tetapi mengakibatkan kecacatan besar dalam pembaikan DSB, mungkin disebabkan kepada kegagalan untuk membuka produk pertengahan penggabungan semula kritikal.

Kesimpulannya, kajian ini mencadangkan model baharu untuk penghadaman DNA untai tunggal oleh kompleks2-RPA DNA, yang memperhalusi lagi fungsi biologi RPA.

Maklumat rujukan: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27940-y

Suplemen cistanche:meningkatkan imuniti

Nota: Herba perubatan Cina tradisional cistanche (juga dikenali sebagai "herba naga" dan "ginseng padang pasir"), tumbuh hanya di padang pasir yang gersang dan hangat. Sebagai salah satu daripada sembilan herba abadi, Cistanche (cistanche tubulosa/cistanche deserticola/desertliving cistanche/cistanche salsa) mengandungi bahan-bahan berkesan yang kaya seperti echinacoside, acteoside, total phenylethanoid glycosides, flavonoid, polisakarida, dsb. bahan-bahan berharga ini yang menjadikan cistanche herba berkhasiat dan bahan makanan untuk imuniti manusia, organ dalaman, dan sel otak dan neuron, dsb. Kajian farmakologi moden telah mengesahkan kesan cistanche (manfaat cistanche): meningkatkan imuniti; meningkatkan fungsi seksual dan fungsi buah pinggang; anti-keletihan; anti penuaan; meningkatkan ingatan; penyakit anti-Parkinson; penyakit anti-Alzheimer; antioksida; mudah-sembelit; anti-radang; menggalakkan pertumbuhan tulang, memutihkan kulit; melindungi hati; dan lain-lain.

faedah ekstrak cistanche: meningkatkan imuniti