科研人員報告了一種在活細菌中觀察DNA修復的技術。

    誘變劑導致的DNA核苷酸堿基的損傷被一個稱為切補修復的過程所逆轉(zhuǎn)，這個過程是由一組酶執(zhí)行的。其中兩個酶——取代失蹤的核苷酸的DNA聚合酶I與把DNA鏈連接在一起從而幫助彌合切口的DNA連接酶——在從細菌到人的一系列生物中執(zhí)行了這個修復過程的zui終步驟，但是迄今為止這些酶發(fā)揮作用的過程還尚未被直接觀察到。

    Stephan Uphoff及其同事使用一種稱為光敏定位顯微鏡的技術把這兩種酶在活的大腸桿菌中的單個分子的活動顯現(xiàn)出來。這組作者把單個酶分子與DNA結合的痕跡解釋為DNA合成與連接的證據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)DNA修復點遍布于整個細胞之中。這組作者還發(fā)現(xiàn)，對于聚合酶，單個修復事件持續(xù)了2.秒，而對于連接酶，單個修復時間持續(xù)了2.5秒；在實驗誘發(fā)DNA損傷的數(shù)分鐘內(nèi)，這兩種酶的活動增加到了基線狀態(tài)的5倍。

    在DNA沒有損傷的一個細菌細胞內(nèi)，在任何時間里，在大約400個聚合酶的拷貝中只有2.7%的拷貝處于復制和修復的活動當中，而在大約200個連接酶的拷貝中大約有3.8%的拷貝處于復制和修復的活動當中。這組作者發(fā)現(xiàn)當細胞受到DNA損傷的時候，這兩種酶都把它們壽命的80%以上用于尋找有毒的中間物以進行修復工作，因此zui小化了DNA缺口與切口的生存時間。

    這組作者說，直接測量活細胞的DNA修復率可能會引出一些定量模型，它們能夠幫助科研人員預測生物如何能夠?qū)NA的損傷做出響應。