多错配DNA修复机理研究

到目前为止，文献报道的DNA错配修复（MMR，DNA mismatch ）方面的研究还停留于单个或几个错配的修复等简单的模型上，而对于多达几十个错配的多错配修复问题，相关的研究很少。我们在过去的实验中发现，多错配修复不是简单的MMR的叠加，而是存在修复边界热点，有着其独特的修复方式。本项目在过去实验基础上，将在以下几个方面展开工作：1 通过改变待修复的DNA异源二聚体的一级序列（特别是修复热点附近的序列），然后导入细菌体内进行DNA修复，揭示DNA多错配修复热点的成因。2. 进一步改变异源二聚体上GATC的分布，及其甲基化状态，或直对DNA错配修复途径的关键酶基因进行敲除，阐明MMR途径在多错配修复中的作用。3通过对recA等蛋白基因的表达量分析以确定SOS修复途径是否参与多错配修复。本项研究有助于我们理解在复杂情况下生命体内的DNA修复的工作机制。

多错配DNA异源双链的修复是一种特殊形式的错配修复，其修复方式并非简单的错配修复的叠加，而是存在修复热点。为进一步剖析这种复杂的修复形式和工作机制，本课题通过构建一系列异源双链分子模型，系统研究了DNA序列一级结构、缺刻、甲基化位点修饰及经典错配修复通路中主要基因对异源双链修复的影响，初步揭示了具有复杂结构的DNA异源双链修复的规律及影响因子。在优化不对称PCR法来构建DNA异源双链分子模型的基础上，本研究对多错配DNA修复进行了系统研究。. 本课题主要研究结果如下：大肠杆菌对正向异源双链和反向异源双链的修复呈现出不同的倾向性及产生不同类型的嵌合序列；异源双链的修复存在缺刻和甲基化依赖性；在错配修复功能健全的菌株里，MutSLH系统是异源双链修复的主要途径，而在错配修复缺陷型菌株里修复具有不完全性，MutH的内源活性可能提供了有限的修复作用，缺刻和d(GATC)位点半甲基化修饰同样能在mutS缺失的菌株里提高对异源双链的修复作用。在对异源双链进行修复的过程中，存在独立的环修复途径，能够单独地把环切除或补平，但环对异源双链修复的影响更多地是以其自身的构型或与所处链上的碱基序列互作等形式来施加的。