意大利國家研究委員會Roberto Improta教授團隊在自然出版社與川大華西醫院生物治療國家重點實驗室聯合主辦的《Signal Transduction and Targeted Therapy》(STTT)上發表展望,討論紫外線誘導的DNA損傷(http://www.nature.com/articles/sigtrans,閱讀原文及下載PDF可直接點擊本文最下方“閱讀原文”)。Roberto Improta教授是該文的通訊作者,Lara Martinez-Fernandez博士為第一作者。
最近進入夏天了,陽光十分明媚,曬太陽可以刺激身體對維生素D的吸收,但過量暴露在紫外線下,也可能使皮膚癌變,形成皮膚癌。在這篇展望中,來自意大利國家研究委員會的Roberto Improta教授介紹了紫外線如何影響人的基因。
DNA甲基化是最常見的表觀遺傳修飾之一,甲基化異常與多種腫瘤的發生有關,同時表觀遺傳修飾的可逆性也為靶向治療提供了重要機會。其中胞嘧啶的甲基化/去甲基化在表觀遺傳中起著重要作用,實際上,有研究表明胞嘧啶的甲基化與皮膚癌的發生相關。胞嘧啶5位的甲基化(C5-甲基化;圖1)在細胞分化到基因表達的各種生物過程中起到調節作用。 由于甲基化程度在細胞周期中變化,5-甲基胞嘧啶(5mC)被認為是遺傳密碼的第五個“動態”字母。 5mC和相關信號轉導的功能可能受到紫外線(UV)輻射引起的胞嘧啶的化學改變的高度影響。與遺傳變化相反,表觀遺傳修飾通常是可逆的,這為使用特異性抑制劑的靶向治療提供了機會。在這方面,5mC盡管只占人類基因組中堿基的至多5%,但它可作為內源誘變劑。甲基化與癌癥之間的相關程度取決于腫瘤類型。特別別是近期的研究表明,約40%的黑色素瘤與C5甲基化有關。 眾所周知,5mC是一個可變的位點,涉及遺傳性疾病和腫瘤,因為它可以自發脫氨酸胸腺嘧啶。
圖1 形成T5mC二聚光產物。 CPD,環丁烷嘧啶二聚體(c,s立體異構體); 64PP,嘧啶(6-4)嘧啶酮光產物,糖由三角形表示,磷酸酯基以圓形表示。
在這篇展望中Roberto Improta教授簡要回顧了甲基化胞嘧啶特異性紫外線誘導反應性的物理化學參數。文章先介紹了C5甲基化對5mC單體激發態的靜態和動態特性的影響,這可能影響其光化學行為。然后,再簡要討論控制光二聚反應的電子原理,作者分析C5-甲基化誘導的構象和電子修飾如何影響研究的反應。最后,作者簡要總結C5甲基化對DNA光活化反應性的影響,并討論了這一領域的主要觀點。這些研究結果為研究人員了解DNA甲基化并開發基于這一機制的抗癌藥物提供了基礎。
最后陽光雖然美好,可要記得防曬喲~
參考文獻:
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(3)Lister R, Ecker JR. Finding the fifth base: genome-wide sequencing of cytosine methylation. Genome Res 2009; 19: 959–966.
Roberto Improta教授簡介
Roberto Improta教授,1998年在那不勒斯大學“Federico II”獲得化學博士學位,現在在意大利國家研究委員會生物結構與生物成像研究所IBB擔任教授,發表SCI論文近200篇,引用近6000次。
Signal Transduction and Targeted Therapy簡介
《Signal Transduction and Targeted Therapy》(STTT)是自然出版集團和四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室合作出版的全英文生物醫學專業期刊(網站:http://www.nature.com/sigtrans,點擊本網站最下方"閱讀原文”)。主編由美國俄亥俄州立大學Carlo M. Croce教授(美國三院院士,Cancer Research前主編),UCSD的張康教授、川大華西醫院魏于全教授/院士擔任。有來自全球等多個國家及地區的多位相關領域的近百位著名學者組成編委會。本雜志每周五發表文章,歡迎各位投稿,包括論著或綜述。對于原創性成果采取“快速通道”模式,幫助作者以最快的速度發表文章,最快一周可接收。該雜志發表論文可免收發表費。該雜志投稿格式不限,正式發表之前再按雜志格式修改。感謝將此信息轉發給您們的同事、朋友以及學生等。
Cite this article Lara Martinez-Fernandez, Akos Banyasz, Luciana Esposito, Dimitra Markovitsi & Roberto Improta. UV-induced damage to DNA: effect of cytosine methylation on pyrimidine dimerization. Signal Transduction and Targeted Therapy (2017) 2, e17021; doi:10.1038/sigtrans.2017.21
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