DNA双链断裂损伤修复的随机模型研究_孙廷哲.pdf

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1、第54卷第5期中山大学学报(自然科学版)Vol.54No.52015年9月ACTASCIENTIAＲUMNATUＲALIUMUNIVEＲSITATISSUNYATSENISep.2015DOI:10.13471/j.cnki.acta.snus.2015.05.021*DNA双链断裂损伤修复的随机模型研究12孙廷哲，崔隽(1．安庆师范学院生命科学学院，安徽安庆246011;2．基因工程教育部重点实验室∥中山大学生命科学学院，广东广州510275)摘要:DNA双链断裂是一种非常严重的DNA损伤。对DNA双链断裂有效的修复对于维持基因组的稳定至关重

2、要。对DNA双链断裂修复的动力学研究一直得到了广泛的关注。然而，以往的模型研究都没有充分考虑外源性和内源性DNA损伤修复之间的关联。因此，通过在细胞周期重启后引入自发生成的随机DNA双键断裂损伤，并设定触发细胞周期阻滞的阈值，一个精细化的MonteCarlo模型被构建并可以更好的模拟受迫状态下的损伤修复过程。细胞首先修复辐射刺激造成的DNA损伤，接着在总损伤水平低于特定阈值后产生内源性的DNA损伤并可能在某特定时间段内对两种来源损伤同时进行修复。本模型综合考虑了外源性和内源性DNA损伤修复的整合效应，为其它涵盖DNA损伤修复模块的模型研究提供了

3、基础。关键词:DNA双链断裂;MonteCarlo模拟;外源性DNA损伤;内源性DNA损伤;修复中图分类号:Q6文献标志码:A文章编号:0529－6579(2015)05－0109－06AStochasticModelonDNADoubleStrandBreaksＲepair12SUNTingzhe，CUIJun(1．SchoolofLifeSciences，AnqingNormalUniversity，Anqing246011，China;2．KeyLaboratoryofGeneEngineeringoftheMinistryofEduca

4、tion，StateKeyLaboratoryofBiocontrol，SchoolofLifeSciences，SunYat-senUniversity，Guangzhou510275，China)Abstract:DNAdoublestrandbreaks(DSBs)poseseriousthreattolife．EfficientrepairofDSBsiscru-cialformaintaininggenomicintegrity．DynamicinvestigationsofDSBrepairhavereceivedintensive

5、at-tention．However，previousmodelsdonottakeintoaccounttherelationbetweenextrinsicandintrinsicDNAdamage．Therefore，arefinedMonteCarlomodelwasconstructedbyconsideringspontaneousDNAdamageandsettingathresholdforcellcyclereentry．TherefinedmodelcanbetterdescribethedynamicDSBrepairun

6、derstressedconditions．ExtrinsicDSBsinducedbyirradiationwerefirstfixed．Whenthelevelofdamagefallsbelowthethreshold，intrinsicDNAdamagewillthenemergeandboththeextrinsicandintrinsicDSBswillpossiblybesimultaneouslyrepairedduringaspecificperiod．Thecurrentmodelintegratesbothextrinsi

7、candintrinsicDNAdamageandsetsafertilegroundforothermodelswithDNAdamagerepairprocess．Keywords:DNAdoublestrandbreaks;MonteCarlosimulation;extrinsicDNAdamage;intrinsicDNAdamage;repair［1］电离辐射以及某些化学诱变剂所诱导的DNA一种非常严重的DNA损伤。如果细胞不能对双链断裂损伤(DNAdoublestrandbreak，DSB)是DNA双链断裂进行恰当的修复，通常会导

8、致基因*收稿日期:2015－01－12基金项目:国家自然科学基金资助项目(31400714);安徽省自然科学基金资助项目(1408085QC50)作者