日前,一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Current Biology上的研究報(bào)告中,來(lái)自塞維利亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究識(shí)別出了一種有望修復(fù)DNA 的新型蛋白,這種稱(chēng)之為隱花色素(cryptochrome)的特殊蛋白如今已經(jīng)進(jìn)化到了能在細(xì)胞中發(fā)揮多種功能。
紫外線會(huì)損傷細(xì)胞中的DNA,從而誘發(fā)突變干擾細(xì)胞的功能,甚至還會(huì)誘發(fā)細(xì)胞癌變失去控制。機(jī)體的細(xì)胞中擁有特殊的DNA 修復(fù)系統(tǒng),其能抵御DNA 發(fā)生不可逆地?fù)p傷,其中一種系統(tǒng)就基于一種名為光解酶(photolyase)的蛋白,該蛋白能利用藍(lán)光在DNA 發(fā)生突變之前就對(duì)DNA 損傷進(jìn)行修復(fù)。
在進(jìn)化的過(guò)程中,光解酶的基因會(huì)被復(fù)制并變得特殊化,從而產(chǎn)生隱花色素蛋白,隱花色素蛋白已經(jīng)訓(xùn)練出了感知藍(lán)光的能力,這樣其就能在細(xì)胞中執(zhí)行其它功能了,比如,隱花色素能利用藍(lán)光作為信號(hào)分子來(lái)調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng),以及控制真菌和動(dòng)物的晝夜節(jié)律鐘。
研究者表示,在真菌卷枝毛霉(Mucor circinelloides)(一種人類(lèi)的病原體)中,隱花色素主要負(fù)責(zé)該真菌細(xì)胞暴露于紫外線輻射后的DNA 修復(fù)過(guò)程,而這一功能本應(yīng)由光解酶來(lái)完成,研究者還發(fā)現(xiàn),這種真菌的隱花色素蛋白會(huì)在進(jìn)化過(guò)程中從一個(gè)不能修復(fù)DNA 的祖先隱花色素中獲得修復(fù)DNA 的能力,而這一研究發(fā)現(xiàn)就闡明了蛋白質(zhì)如何隨著其功能的進(jìn)化而不斷發(fā)生改變。