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常見的DNA損傷類型有哪些?

時間:2021/10/25閱讀:5863
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說起DNA損傷修復,相信大家都很熟悉,但小編今日還是要跟大家再嘮嘮這個話題,講講在二代建庫中,如果DNA存在損傷,那常見的損傷類型有哪些呢?而這些損傷又是如何進行修復的呢?




損傷的形成


常見的DNA損傷有兩種,一種是由DNA復制中的錯誤或DNA自發性的化學變化引起的自發性損傷,一種是由物理或化學等外界環境因素引起的被動性損傷。這些損傷如果發生在活體中,會由機體進行自發性修復,但如果損傷嚴重,不能*修復,長時間則會引起機體老化或腫瘤等疾病的發生。

在建庫過程中,我們遇到的DNA損傷多為外界環境引起的被動性損傷,如高溫,紫外照射,甲醛固定等等,而這些損傷既不是機體本身具有的,也不能通過機體自身的機制來進行修復,所以,為了獲得準確的樣本基因信息,后期的人為修復是定不可少的啦!

常見的損傷類型及修復模式


針對FFPE,cfDNA樣本,影響文庫構建的常見損傷類型可以分為:胞嘧啶脫氨,AP位點,Gap,Nick,3’端封閉等,接下來,小編對這幾種損傷進行簡單的介紹:


胞嘧啶脫氨



是指胞嘧啶的環外氨基在亞硝酸鹽等氧化劑存在的情況下發生脫落,形成尿嘧啶,原本的CG位點就變成了UG位點。修復時,新形成的尿嘧啶可被專一的N-糖苷酶切除,然后用AP核酸內切酶打開磷酸二酯鍵,進行切除修復。


AP位點



又被稱為脫嘌呤或嘧啶位點:AP核酸內切酶可識別DNA上的AP位點,切開AP位點附近的DNA鏈,然后在DNA聚合酶和DNA連接酶的作用下完成修復。


Gap和Nick均屬于單鍵斷裂



Gap和Nick均屬于單鏈斷裂的損傷類型,多由氧化或β糖苷鍵發生水解造成。在修復時,會有相應的DNA聚合酶和DNA連接酶進行損傷位點的識別與感應,完成斷裂單鏈的修復。

3‘端封閉



最后再說說3‘端封閉,一般是3‘末端被其他基團封閉造成,DNA分子不能正常進行延伸或連接反應。這種損傷類型的修復方式需要將封閉的基團切除,暴露出羥基,再由DNA聚合酶和DNA連接酶來完成修復。

圖片

圖1. DNA損傷后修復建庫示意圖



以上提到的5種損傷形式,都會影響文庫的正常構建以及樣本基因信息的準確性。

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