生物谷：美国和瑞典的科学家近日从酵母菌体内确定出一种新的酶，它有望在人类等高等生物的DNA复制过程中起着重要的作用。相关论文发表在7月6日的《科学》杂志上。
进行该项研究的是美国NIH国立环境卫生科学研究所（NIEHS）的Zachary Pursell、Thomas A. Kunkel以及瑞典Umeö大学的Erik Johansson等。NIEHS主任David A. Schwartz表示，新的研究进一步揭示了基因组不稳定性的起源，并加深了人们对一些环境疾病的深层机制的理解。
研究人员通过一种新的方法证实，这种名为DNA聚合酶ε（DNA polymerase epsilon）的酶在酵母菌的DNA先导链（leading strand）复制中起主要作用。同时，研究人员还发现，DNA聚合酶ε是影响基因组稳定性的决定因素，同时负责细胞对环境压力导致的DNA损伤的响应。
1953年，沃森和克里克等人就指出，DNA双螺旋是由一条先导链和一条后随链（lagging strand）组成的。不久后，Arthur Kornberg发现了第一类影响DNA复制过程的酶——DNA聚合酶，它们要么负责复制先导链，要么负责复制后随链。进一步的研究表明，某些低等动物甚至只需要一种DNA聚合酶就能完成所有复制工作。
不过，在人类等高等动物中，DNA复制过程要复杂得多。一些最新的研究表明，人类基因组能够编码15种DNA聚合酶。科学家认为，其中的一些聚合酶主要负责基因组层面上的DNA复制，而另一些在特定情况下才会起作用，比如修复由环境因素造成的DNA损伤。
科学家表示，新的发现揭开了一个半个多世纪的谜团，找到了高等生物中负责最先复制先导链的酶。此外，Kunkel认为，新的研究方法可进一步用于确定与复制后随链及修复DNA损伤相关的酶。（科学网）
原始出处:
Science 6 July 2007:
Vol. 317. no. 5834, pp. 127 - 130
DOI: 10.1126/science.1144067
Yeast DNA Polymerase Participates in Leading-Strand DNA Replication
Zachary F. Pursell,1 Isabelle Isoz,2 Else-Britt Lundström,2 Erik Johansson,2 Thomas A. Kunkel1*
Multiple DNA polymerases participate in replicating the leading and lagging strands of the eukaryotic nuclear genome. Although 50 years have passed since the first DNA polymerase was discovered, the identity of the major polymerase used for leading-strand replication is uncertain. We constructed a derivative of yeast DNA polymerase that retains high replication activity but has strongly reduced replication fidelity, particularly for thymine-deoxythymidine 5'-monophosphate (T-dTMP) but not adenine-deoxyadenosine 5'-monophosphate (A-dAMP) mismatches. Yeast strains with this DNA polymerase allele have elevated rates of T to A substitution mutations. The position and rate of these substitutions depend on the orientation of the mutational reporter and its location relative to origins of DNA replication and reveal a pattern indicating that DNA polymerase participates in leading-strand DNA replication.
1 Laboratory of Molecular Genetics and Laboratory of Structural Biology, National Institute of Environmental Health Sciences, NIH, DHHS, Research Triangle Park, NC 27709, USA.
2 Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Umeå University, SE-901 87, Umeå, Sweden.
* To whom correspondence should be addressed. E-mail: kunkel@niehs.nih.gov
