除了原來已知的四個系統，研究人員又發現了兩個攻擊不受保護端粒的新DNA修復系統。

數十年來，科學家們已經知道一種稱為端粒的重復DNA序列可以保護染色體，端粒給自身戴上一頂稱為shelterin的六種蛋白構成的帽子從而形成自我保護。近日來自美國紐約大學醫學院的研究人員在新研究中揭示shelterin可保護染色體免受來自6種不同DNA修復系統的攻擊，其中有兩個從前并不知道可以攻擊端粒。這一研究發現發布在5月3日的《科學》（Science）雜志上。
來自劍橋大學的生物化學家Steve Jackson（未參與該研究）說：“這象征著對于端粒生物學的理解進入了zui后一章。”“這篇論文中的數據匯總了過去10-15年該領域的研究成果，”牛津大學生物化學家Stéphane Marcand補充道。

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盡管科學家們已經證實染色體末端的端粒序列可在DNA復制過程中保護編碼DNA不被侵蝕。并認為端粒可以主宰細胞壽命，并與幾種疾病密切相關。然而對于shelterin帽子在保護端粒中的作用卻仍不是很清楚。
過去的研究鑒別出了將端粒錯當做損傷DNA，并制定出分子策略來修復這樣的損傷的四種修復信號通路。這些錯誤的修復會導致遺傳異常增加癌癥的風險。同源重組（HR）和非同源末端連接（NHEJ）是其中兩種修復損傷的不同途徑。另外兩種ATM 和 ATR基因參與的修復信號啟動了一連串事件終止細胞生長和分裂。

然而由于這些實驗一次只敲除了shelterin復合體中的一種蛋白，這使得紐約大學醫學院的Agnel Sfeir質疑如果剩余的shelterin蛋白能夠補償任一成員缺失造成的影響的話，科學家們有可能會錯漏了一些東西。Sfeir與洛克菲勒大學的Titia de Lange合作通過去除將其余蛋白錨定在端粒上的兩個成員TRF1 和TRF2，從而實現了移除整個復合體。他們還敲除了將未戴帽的端粒融合到一起的其他蛋白，這樣他們就可以弄清楚在裸DNA的末端到底發生了什么。
Sfeir堅持采用這種方法，花費了數年的時間才培育出適合的小鼠。de Lange非常驚訝于Sfeir的堅持。“這是非常難做的實驗。我無法讓實驗室任何其他的人去完成它。”

實驗表明未戴帽的DNA末端極易受到6種（而非4種）不同修復系統的攻擊。一種先前被忽視的信號以另一種途徑將兩末端連接到一起，稱之為替代性末端連接（alt-NHEJ）。另一種涉及截短裸露DNA鏈的過程稱為超切除（hyperresection，生物通譯）。
de Lange 說：“我們的研究描述了整個可能發生于失去端粒保護的染色體末端的事件。有六種而非四種信號通路威脅了染色體末端的完整性，端粒必須與之對抗。”

縮短或損傷的端粒是細胞衰老進程及包括癌癥和引起早衰的遺傳性疾病先天性角化不良等多種疾病的標志。研究人員希望通過揭示威脅不受保護DNA末端的信號通路，能夠更好地了解這些疾病的早期階段，發現治療的新途徑。

來源：生物通