突变、DNA修复与重组

非同源末端连接(non-homologous end joining)

/ NHEJ /

非同源末端连接是细胞修复双链断裂的「又快又糙」之道:它抓住两个断端、直接重新粘合,不用模板,也不在乎过程中是否丢掉几个字母。想象一根断绳被重新打成一个结——结实得足以撑住,但接口处略有磨损、稍微变短了。

在机制上,蛋白质识别并结合暴露的断端,把它们紧紧拢在一起,使其不致漂散丢失。粗糙的末端随后被修整收拾——这往往会啃掉或添上若干核苷酸——最后由连接酶把骨架焊合封闭。由于这种连接不参照一份未受损的序列拷贝,接缝处常带有一小段插入或缺失。这道疤痕往往无害;但若发生在编码区,则可能造成移码。

尽管粗糙,非同源末端连接却不可或缺。它是人类细胞中占主导的断裂修复途径,而关键在于它随时都能工作——包括在DNA尚未被复制、没有姐妹染色单体充当模板、准确修复反正不可能的时候。一条略带疤痕但完整的染色体,胜过一条丢失的染色体。免疫系统甚至利用这种受控的不精确:抗体和T细胞受体基因片段的有意切割与重接就用非同源末端连接,而它增删的那些小碱基有助于产生免疫受体的巨大多样性。

两个断端……ACGT| |TGCA……被拢到一起、修整后连接成……ACGTGCA……——少了几个碱基,但染色体重新完整。

快速且不需模板——代价是接口处留下一道小疤。

把非同源末端连接简单说成「易出错」低估了它。它的不精确往往是两害相权取其轻,而免疫系统还刻意借用这种不精确来使抗体多样化。

又称
NHEJ非同源末端连接非同源性末端接合