在細胞中，雙螺旋DNA總是會(huì )發(fā)生斷裂。為了修復這種斷裂，單鏈DNA不得不尋找出和發(fā)現互補DNA鏈上的匹配序列。為此，單鏈DNA首先不得不被蛋白RecA包被。

    在這項新的研究中，研究生Jason Bell決定利用論文通信作者Stephen Kowalczykowski實(shí)驗室在過(guò)去十年開(kāi)發(fā)出的技術(shù)對被蛋白RecA包被的細菌單鏈DNA進(jìn)形成像。研究這種包被過(guò)程的工作機制將有助于深入認識促進(jìn)它的調節蛋白。就人類(lèi)而言，一種被稱(chēng)作BRCA2的調節蛋白與乳腺癌強烈相關(guān)聯(lián)。

    在人體內，RecA也被稱(chēng)作Rad51，它有助于單鏈DNA在染色體的其他地方找到它的互補性匹配鏈。RecA不得不替換掉另一種蛋白，即單鏈DNA結合蛋白，以便結合到這條單鏈DNA上。

    研究人員能夠實(shí)時(shí)觀(guān)察RecA替換單鏈DNA結合蛋白，隨后在兩個(gè)方向進(jìn)行擴散直到整條DNA鏈被涉獵。

    他們發(fā)現這種過(guò)程開(kāi)始于兩個(gè)RecA分子結合到這條DNA單鏈上。然后，單個(gè)RecA分子被添加到DNA單鏈的任何一端。

    令人吃驚的是，在調節蛋白不存在時(shí)，這種過(guò)程發(fā)生得相對較慢。它需要大約30分鐘來(lái)包被單鏈DNA，而且要比大腸桿菌完成一輪細胞分裂所花的時(shí)間還要長(cháng)。

    這些調節蛋白在控制RecA在單鏈DNA上的組裝速度中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。如果組裝速度太慢的話(huà)，那么DNA斷裂不能被正確地修復；如果組裝速度太快的話(huà)，那么它將捕獲和包被在正常的DNA復制期間短暫產(chǎn)生的單鏈DNA片段。在正常條件下，這種過(guò)程只在因為遭受損傷或斷裂而持續存在的單鏈DNA上發(fā)揮著(zhù)作用。

    Kowalczykowski說(shuō)，“我確信BRCA2就是按照相同的方式發(fā)揮功能。”