在細(xì)胞中，雙螺旋DNA總是會(huì)發(fā)生斷裂。為了修復(fù)這種斷裂，單鏈DNA不得不尋找出和發(fā)現(xiàn)互補(bǔ)DNA鏈上的匹配序列。為此，單鏈DNA首先不得不被蛋白R(shí)ecA包被。

    在這項(xiàng)新的研究中，研究生Jason Bell決定利用論文通信作者Stephen Kowalczykowski實(shí)驗(yàn)室在過去十年開發(fā)出的技術(shù)對(duì)被蛋白R(shí)ecA包被的細(xì)菌單鏈DNA進(jìn)形成像。研究這種包被過程的工作機(jī)制將有助于深入認(rèn)識(shí)促進(jìn)它的調(diào)節(jié)蛋白。就人類而言，一種被稱作BRCA2的調(diào)節(jié)蛋白與乳腺癌強(qiáng)烈相關(guān)聯(lián)。

    在人體內(nèi)，RecA也被稱作Rad51，它有助于單鏈DNA在染色體的其他地方找到它的互補(bǔ)性匹配鏈。RecA不得不替換掉另一種蛋白，即單鏈DNA結(jié)合蛋白，以便結(jié)合到這條單鏈DNA上。

    研究人員能夠?qū)崟r(shí)觀察RecA替換單鏈DNA結(jié)合蛋白，隨后在兩個(gè)方向進(jìn)行擴(kuò)散直到整條DNA鏈被涉獵。

    他們發(fā)現(xiàn)這種過程開始于兩個(gè)RecA分子結(jié)合到這條DNA單鏈上。然后，單個(gè)RecA分子被添加到DNA單鏈的任何一端。

    令人吃驚的是，在調(diào)節(jié)蛋白不存在時(shí)，這種過程發(fā)生得相對(duì)較慢。它需要大約30分鐘來包被單鏈DNA，而且要比大腸桿菌完成一輪細(xì)胞分裂所花的時(shí)間還要長。

    這些調(diào)節(jié)蛋白在控制RecA在單鏈DNA上的組裝速度中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。如果組裝速度太慢的話，那么DNA斷裂不能被正確地修復(fù)；如果組裝速度太快的話，那么它將捕獲和包被在正常的DNA復(fù)制期間短暫產(chǎn)生的單鏈DNA片段。在正常條件下，這種過程只在因?yàn)樵馐軗p傷或斷裂而持續(xù)存在的單鏈DNA上發(fā)揮著作用。

    Kowalczykowski說，“我確信BRCA2就是按照相同的方式發(fā)揮功能。”