研究人员开发了用于DNA研究的基于酵母的羟基脲替代品

　　科罗拉多州立大学的研究人员已经确定了一种替代方法，可以在实验室环境中使用转基因酵母研究DNA复制过程中的变化。与目前的药物方法相比，新方法为理解细胞周期阻滞提供了一个更清晰的窗口——细胞周期阻滞是治疗癌症和遗传问题的关键。

　　该研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上，由科罗拉多州立大学生物化学和分子生物学助理教授格兰特·肖尔（Grant Schauer）领导。这项工作的重点是羟基脲，这是一种用于临床治疗癌症的化疗药物，也经常用于研究环境中，以阻止细胞的发育周期进行研究。这样做可以让研究人员更好地探索基因组DNA在细胞分裂前如何在细胞中精确复制的复杂过程。

　　这个过程在体内经常发生。然而，如果被复制的DNA被有害的代谢中间体、紫外线或化学疗法改变，健康问题就会出现。当正在进行复制的细胞在特定的生物管理检查点遇到这些问题时，这个过程就会停止，以防止进一步的问题。羟基脲用于研究细胞如何以及何时通过激活这些停止点来停止复制过程，以研究复杂的生物过程。

　　几十年来，这种药物被认为是通过停止DNA构建块的产生而起作用的，但Schauer的团队注意到，这种药物同时也在细胞的关键部位产生了破坏性的活性氧。Schauer说，这些不必要的反应使人们对细胞的“死亡开关”机制的认识变得模糊，这种机制可以防止DNA在恶劣的氧化环境中被错误地复制。

　　他说：“我们的研究表明，羟基脲阻止这种复制过程的具体方式，比任何人最初认为的都要少。”“我们发现氧化作用通过靶向酶中的铁原子并使它们分离来抑制DNA聚合酶——直接复制DNA的酶机器。即使在将药物从过程中移除后，这种情况仍然存在。”

　　为了解决这个问题，科罗拉多州立大学的研究小组开发了一个系统，该系统使用被称为RNR-deg的基因工程酵母细胞。该系统提供了一种毒性较小且可快速可逆的替代羟基脲来停止该过程。由于羟基脲在今天被广泛使用，论文中概述的新方法可能会显著改变围绕细胞捕获的研究如何完成。

　　Schauer说，研究小组使用流式细胞术来研究细胞的DNA含量和过程。汉娜·雷特曼（Hannah Reitman）是一名生物化学本科学生，她在为该项目收集和分析数据后担任论文的作者。她说，刚开始在实验室工作很吓人，但后来变成了一次很好的学习经历。

　　她说：“通过对这个项目和实验室的研究，我学到了很多在课堂上无法学到的技术和概念。”“你在实验室里获得了很大的独立性，并学会了很好的解决问题的能力。这是我将在整个职业生涯中继续扩展的东西，我永远感激。”

　　Schauer说，研究小组将继续研究这一课题，并计划开始将这项技术从酵母细胞转移到人类细胞中。

　　他说：“RNR-deg酵母菌株似乎是一种非常可行的、潜在的优越替代品。”“它没有羟基脲的任何负面影响，这些负面影响可能会影响我们对这一点的理解。这是一个重要的发现，我期待着在未来继续我们在人类细胞中的应用研究。”