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Significance of DNA Polymerase I in ${it in vivo}$ processing of clustered DNA damage

クラスターDNA損傷の生体内プロセシングにおけるDNAポリメラーゼIの重要性

鹿園 直哉; 赤松 憲; 高橋 桃子*; 野口 実穂; 漆原 あゆみ; O'Neill, P.*; 横谷 明徳

Shikazono, Naoya; Akamatsu, Ken; Takahashi, Momoko*; Noguchi, Miho; Urushibara, Ayumi; O'Neill, P.*; Yokoya, Akinari

クラスターDNA損傷は、電離放射線によってDNAへリックス二回転中に二つ以上の損傷が生じるものである。クラスターDNA損傷がどの程度、また、どのように生物影響を及ぼすのかに関しては不明な点が多い。本研究では、鎖切断と脱塩基部位や8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoG)を含むクラスターDNA損傷を用い、大腸菌に形質転換し、形質転換効率及び突然変異頻度を調べた。鎖切断と脱塩基部位からなるクラスターDNA損傷の場合、鎖切断及び脱塩基部位がそれぞれ単独であった場合に対し、形質転換効率は大幅に低下することが明らかになった。損傷間の距離を離す(10-20bp)と、形質転換効率はDNA polymerase I(Pol I)の作用により回復した。一方、鎖切断と8-oxoGからなるクラスターDNA損傷の場合、クラスターDNA損傷による突然変異頻度はPol Iの働きによって低下することが明らかとなった。これらの結果は、クラスターDNA損傷による生物効果にPol Iが深く関与することを示している。

We examined the biological consequences of bi-stranded clustered damage sites, consisting of a combination of DNA lesions using a bacterial plasmid-based assay. The transformation efficiencies were significantly lower for the bi-stranded clustered GAP/AP lesions than for either a single GAP or a single AP site. When the two lesions were separated by 10-20 bp, the transformation efficiencies were comparable with those of the single lesions. This recovery of transformation efficiency for separated lesions requires DNA polymerase I (Pol I) activity. Analogously, the mutation frequency was enhanced in a bi-stranded cluster containing a GAP and an 8-oxoG, and Pol I was found to play an important role in minimising mutations induced as a result of clustered lesions. These results indicate that the biological consequences of clustered DNA damage strongly depend on Pol I activity.

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パーセンタイル:40.54

分野:Biotechnology & Applied Microbiology

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