突变、DNA修复与重组
错配修复(mismatch repair)
/ MMR /
即便是再出色的校对型复印机也会出错,DNA聚合酶也不例外:它时不时会插入一个错误碱基、躲过自身的校对,留下一对错配,比如一个G对着一个T。错配修复就是紧跟在复制之后的清理小队,找出这些新鲜的错误并加以修正——把复制的整体准确度再提高约一百倍。
难点不在于发现错配,而在于判断两条链中哪一条错了。两个碱基都是完全正常的DNA字母;唯一能把带错的新链与正确的旧模板区分开的,是新链刚刚被合成出来。修复系统利用一种暂时的「新生」标记——在细菌中新链短时间内未被甲基化,在人类中该系统识别新合成链上尚未封闭的切口。一旦知道哪条是新链,系统就移除其中跨越错配的一段,再以可信赖的旧链为模板把这一段正确地重新合成。
错配修复也是细胞抵御重复序列中打滑的防线——在重复序列里聚合酶容易结巴、多加或漏掉一个单元,因此它的失效表现为不稳定、长度漂移的重复——这种印记被称为微卫星不稳定性。遗传到一个损坏的错配修复基因会导致林奇综合征,这是最常见的遗传性结直肠癌,生动地诠释了一条规律:无法纠正自身复制错误的细胞会迅速积累突变并滑向癌症。
复制留下一个G-T错配(G正确,T是错插)。错配修复读取链龄信号,判定带T的链是新链,切除T周围的一段,并以真模板为准重建该段。
诀窍是分辨新链与旧链——修正新链,信赖模板。
错配修复绝不能误把模板链「修正」掉——那会把错误固化。它全部的精妙就在于动刀之前先判明哪条链是新合成的。
又称
另见