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γH2AX是DNA双链断裂的起始信号分子2024-01-09 08:44:38

DNA是生命体最主要的遗传物质,维持其完整性以及稳定性对于生命体的延续与发展具有重要意义。但是在人类和动物生长发育的不同阶段,可能存在多种因素导致的DNA损伤,继而引起机体异常。DNA损伤可由电离辐射、化学物质、抗癌药物和环境压力等外源性因素诱发,或由DNA自身的不稳定性、机体代谢过程中产生的活性氧等内源性因素引起,也可见于生殖细胞中的减数分裂重组、淋巴细胞中的V(D)J重组以及凋亡细胞中DNA片段化等生物学过程中。
 
DNA损伤包括碱基修饰、DNA链内和链间交联、DNA单链断裂、DNA双链断裂。其中,DSB被认为是最有害的DNA损伤,如果不能被及时修复,将会破坏基因组的完整性和稳定性,导致细胞周期停滞甚至细胞死亡并引发癌症等重大疾病。研究表明,细胞在发生DNA损伤尤其是DSB之后,在其C端第139位丝氨酸残基上H2AX被磷酸化成γH2AX。γH2AX是DNA双链断裂的起始信号分子,可以招募一系列DNA损伤反应蛋白到DNA双链断裂位点,并形成DNA损伤反应功能复合物,继而激活并启动DNA修复。在DNA修复完成之后,γH2AX会快速发生去磷酸化的过程。因此,γH2AX的经典应用是作为DNA损伤或DNA修复的灵敏标志物。
 
γH2AX不仅是DSB的标志物,也在各种疾病的辅助诊断和预后监测中被广泛应用,如使用高通量质谱定量的γH2AX的灵敏度变化在低至0.01Gy的低剂量环境电离辐射照射下观察到人外周血中的DNA损伤;化疗患者循环肿瘤细胞中的γH2AX水平可作为患者的预后监测指标等。
 
出自《DNA损伤和修复中的H2AX磷酸化及其在生殖相关细胞中的作用》作者陈红,徐沛欣,王惠增.