突變、DNA修復與重組
非同源末端連接(non-homologous end joining)
/ NHEJ /
非同源末端連接是細胞修復雙鏈斷裂的「又快又糙」之道:它抓住兩個斷端、直接重新黏合,不用模板,也不在乎過程中是否丟掉幾個字母。想像一根斷繩被重新打成一個結——結實得足以撐住,但接口處略有磨損、稍微變短了。
在機制上,蛋白質識別並結合暴露的斷端,把它們緊緊攏在一起,使其不致漂散丟失。粗糙的末端隨後被修整收拾——這往往會啃掉或添上若干核苷酸——最後由連接酶把骨架焊合封閉。由於這種連接不參照一份未受損的序列拷貝,接縫處常帶有一小段插入或缺失。這道疤痕往往無害;但若發生在編碼區,則可能造成移碼。
儘管粗糙,非同源末端連接卻不可或缺。它是人類細胞中佔主導的斷裂修復途徑,而關鍵在於它隨時都能工作——包括在DNA尚未被複製、沒有姐妹染色單體充當模板、準確修復反正不可能的時候。一條略帶疤痕但完整的染色體,勝過一條丟失的染色體。免疫系統甚至利用這種受控的不精確:抗體和T細胞受體基因片段的有意切割與重接就用非同源末端連接,而它增刪的那些小鹼基有助於產生免疫受體的巨大多樣性。
兩個斷端……ACGT| |TGCA……被攏到一起、修整後連接成……ACGTGCA……——少了幾個鹼基,但染色體重新完整。
快速且不需模板——代價是接口處留下一道小疤。
把非同源末端連接簡單說成「易出錯」低估了它。它的不精確往往是兩害相權取其輕,而免疫系統還刻意借用這種不精確來使抗體多樣化。
又稱
另見