DNA 链内交联：跨链修饰的机制、类型和修复105

什么是 DNA 链内交联？

DNA 链内交联是 DNA 链中的两个碱基之间形成的化学键合，从而防止 DNA 双链的正常解旋。这些交联可以由各种来源产生，包括化学试剂、辐射和代谢副产物。

DNA 链内交联的类型

DNA 链内交联有多种类型，最常见的包括：* 单链交联：发生在同一 DNA 链上的两个碱基之间
* 双链交联：发生在不同的 DNA 链上的两个碱基之间
* 蛋白质-DNA 交联：发生在 DNA 和蛋白质之间

DNA 链内交联的产生机制

DNA 链内交联可以通过多种机制产生：* 化学试剂：某些化学试剂，如氮芥和甲基甲磺酸酯 (MMS)，可以形成碱基之间的交联。
* 辐射：紫外线和电离辐射可以产生自由基，从而导致交联。
* 代谢副产物：脂质过氧化和甲基化等代谢过程产生的副产物可以与 DNA 反应形成交联。

DNA 链内交联的生物学影响

DNA 链内交联对细胞生物学有重大影响，包括：* DNA 复制抑制：交联阻止 DNA 解旋和复制叉的进展。
* 转录抑制：交联也会阻碍转录酶接近 DNA 模板，从而抑制基因表达。
* 基因组不稳定性：未修复的交联会导致 DNA 断裂、染色体畸变和突变。
* 细胞毒性：广泛的交联会导致细胞死亡。

DNA 链内交联的修复途径

细胞进化出了一系列修复机制来处理 DNA 链内交联：* 切除修复：针对单链交联，涉及切除受损碱基并合成新 DNA。
* 核苷酸切除修复：针对双链交联，涉及去除交联区域并合成新 DNA。
* 联接修复：针对蛋白质-DNA 交联，涉及用另一段 DNA 替换交联区域。

DNA 链内交联在疾病中的作用

DNA 链内交联在多种疾病中发挥作用，包括：* 癌症：化学疗法和辐射疗法通过产生 DNA 链内交联引起细胞死亡。
* 神经退行性疾病：氧化应激产生的交联与阿尔茨海默病和帕金森病有关。
* 遗传性疾病：某些突变导致修复交联的能力下降，从而导致一系列遗传性疾病。

DNA 链内交联是 DNA 双链中的碱基之间形成的交联，可对细胞产生重大生物学影响。这些交联可以通过多种机制产生，并有多种修复途径可以修复它们。DNA 链内交联在疾病中发挥作用，包括癌症、神经退行性疾病和遗传性疾病。了解交联的形成、修复和生物学作用是开发有效治疗和预防疾病策略的关键。

2024-11-30

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