科学家们发现了一种可以直接阻止DNA损伤的蛋白质。更好的是，一项新的研究表明，它似乎是“即插即用”的，理论上可以插入任何生物体，使其成为一种有希望的癌症疫苗候选物。

DNA损伤反应蛋白C（DdrC）是在一种名为“耐辐射奇球菌”的耐寒小细菌中发现的。DdrC似乎在检测DNA损伤、阻止它并提醒细胞开始修复过程方面非常有效。

但是，DdrC最大的特点可能是它非常独立，不需要其他蛋白质的帮助就能完成自己的工作。

加拿大西部大学的研究人员将DdrC基因插入乏味的大肠杆菌后发现，将DdrC基因转移到几乎任何其他生物体中以改善DNA修复系统，应该相对容易。

“令我们非常惊讶的是，它实际上使细菌对紫外线辐射的抵抗力提高了40多倍，”生化学家罗伯特·萨布拉说，他是这篇新论文的第一作者。

“这似乎是一个罕见的例子，你有一种蛋白质，它真的像一台独立的机器。”

不加控制的DNA损伤会导致一系列疾病。例如，紫外线会破坏皮肤细胞中的DNA，增加患皮肤癌的几率。能够预防甚至扭转这种损害可以挽救生命。

“以特定的方式重新排列、编辑和操纵DNA的能力是生物技术领域的圣杯，”萨布拉说。

“如果你有一个像DdrC这样的扫描系统，它可以在你的细胞中巡逻，并在损伤发生时中和它，那会怎么样？这可能成为潜在癌症疫苗的基础。”

耐辐射奇球菌显然是寻找这种工具的地方。这种细菌可以在超过杀死人体细胞剂量数千倍的辐射中存活。

人们发现它可以在国际空间站外存活很长一段时间，甚至可以在与火星表面相当的条件下存活。事实证明，DdrC在这种耐寒性中起着关键作用。

萨布拉说：“对于一个人类细胞来说，如果在整个十亿碱基对基因组中有超过两个断裂，它就不能修复自己，就会死亡。”

“但在DdrC的情况下，这种独特的蛋白质帮助细胞将数百个断裂的DNA片段修复成一个连贯的基因组。”

研究人员利用加拿大光源的强大X射线束探测DdrC的三维形状，并弄清楚它是如何发挥其魔力的。

他们发现这种蛋白质沿着DNA扫描，寻找一条或两条链上的损伤。当它发现单链或双链断裂时，它就会与它结合，然后寻找另一个相同类型的断裂。

一旦它定位到两条单链断裂，DdrC将结合并固定它们，压缩DNA片段。它对双链断裂做类似的事情，将两个松散的末端缠绕在一起形成一个圆圈 —— 有点像在鞋带上系一个环。

这些修复不仅可以防止损伤恶化，还可以向细胞的DNA修复机制发出信号，让它们来修补断裂。

在更好的DNA修复的诸多好处中，适应这种机制可能是基因工程的福音，帮助我们开发癌症疫苗和抗气候变化作物。它的来源可能会有更多新工具。

萨布拉说：“DdrC只是这种细菌中数百种潜在有用蛋白质中的一种。”

“下一步是进一步研究，看看这个细胞还用什么来修复自己的基因组 —— 因为我们肯定会发现更多的工具，在我们看到之前，我们不知道它们是如何工作的，也不知道它们是如何有用的。”

这项研究发表在《核酸研究》杂志上。

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