生物通报道：美国的研究人员向着了解一种酶如何修复DNA迈出了第一步。美国伊利诺斯州大学生物化学教授Maria Spies解释说，这种叫做解旋酶的生物酶对人类健康至关重要。DNA解旋酶是细胞中许多编排DNA修复的分子机器的关键成分。包括癌症和衰老的很多疾病都与这些酶的功能障碍有关。

Spies的实验室对一种新近研究的酶Rad3进行了分析，这种酶是一组具有特殊的含铁结构域的DNA解旋酶。这项研究的结果发表在新一期的《Journal of Biological Cehmistry》杂志上。

解旋酶是一类能够修饰DNA的分子机器。它们通过沿着DNA链移动来解旋，以ATP作为燃料。他们的基础功能是解开双链DNA，使复制和链的修复得以进行。

DNA是个很脆弱的分子，在接触到放射、紫外光、有毒物质或正常细胞过程的副产品时都会发生巨大变化。DNA损伤如果没有及时修复，那么可能导致突变、癌症或细胞死亡。Rad3家族的许多解旋酶是细胞用于预防和修复这种损伤的精细机器的成分。人体内这个解旋酶家族的突变能阻止DNA修复，并可能导致乳腺癌等疾病的发生。

研究人员分析了古细菌的Rad3酶。古细菌的DNA修复细胞与人类细胞的很接近。使用这种细菌进行研究，能够使研究人员获得更多的蛋白，并且进行遗传操作更为容易。

与气体的解旋酶相同，Rad3由一条氨基酸链构成。它还含有一种原始的辅基——铁－硫簇，又四个铁离子和四个硫原子装配在一起，整合进这种蛋白结构中。

通过突变这个铁－硫簇的半胱氨酸，研究人员知道了这种簇在Rad3酶的分子机制中的功能：一些突变导致这种酶的发动机虽然能够利用ATP燃料，但是却不能沿着DNA链运动了。

这项分析还揭示出，这种金属簇合含铁结构域的完整性是识别特定DNA结构的关键，而这被认为是这种解旋酶的生理性靶标。（生物通雪花）

DNA修复

DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象。现在已知在生物体中有三种DNA的修复：（1）光恢复修复：由紫外线所造成的DNA损伤（胸腺嘧啶二聚体），由于光恢复酶的催化，在可见光照射后恢复成完整无损的状态．（2）切除修复：嘧啶二聚体或某种碱基损伤可以被切除．然后通过相对的一条完整无损的DNA链作为模板重新进行合成，在这个被切除的部分中填上正常的碱基排列．在大肠杆菌中切除修复是由内切核酸修复酶，DNA多聚酶I．DNA连接酶依次地进行作用的结果。（3）重组修复：尽管双链DNA上发生了损伤（这种修复可以修复以下多种损伤），但生物还是能够形成完整无损的后代DNA，这是生物的耐受性（tolerance）之一．

由于DNA上发生损伤，在以它作为模板所产生的新的DNA中，相对原来发生损伤的地方就会出现缺口，从原来另一条完整无损的链（sister strand）上可以切下相应的核苷酸部分填到这个缺口中去，这就是重组修复的机制。除上述这些修复机制以外，似乎还存在着例如重新合成修复（de novo synthesis repair）、再结合修复等等的DNA的修复机制．即使在上述的修复现象中，其分子机制的细节也随生物种类的不同而有相当的差别。尽管如此，不过几乎所有的生物．从病毒到人都具有DNA修复的能力。已知缺乏切除修复的突变体对射线和化学诱变剂具有非常高的敏感性，此外突变和癌变的频度也会增高．但是重组修复有缺乏时，射线和化学诱变剂不能诱发它们产生突变．