The Role of DNA dynamics in damage recognition
The Role of DNA dynamics in damage recognition
批准号:
BB/T008032/1
负责人:
Timothy Craggs
金额:
$64.28万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2020
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2020 至 --
中文摘要
细胞忠实地复制和传递它们的遗传信息(它们的DNA)的能力在所有活着的有机体中都是必不可少的。这一过程需要准确地将数十亿个核苷酸单位的序列复制成两个相同的副本。此外,自然的细胞过程和环境因素可能会导致必须修复的DNA损伤。如果不能准确复制和/或修复遗传物质,可能会导致包括癌症在内的疾病。在DNA复制过程中,会形成偏离双螺旋的DNA结构,这些结构必须由专门的酶处理才能使DNA恢复到正常的双螺旋状态。另一类酶修复化学损伤的DNA。在这个项目中,我们想要了解这些不同类别的酶是如何在浩瀚的正常DNA海洋中识别异常DNA的。这是修复过程的第一步,因此至关重要。许多人从蛋白质的角度来看待这一过程,但我们将寻求发现DNA动态的差异是否也是重要的。具体地说,我们将发现DNA灵活性的变化是否可能是修复酶快速定位其底物的一种机制。要做到这一点,我们将逐一观察单个DNA分子的构象(形状)(从而克服任何整体平均)。我们还将实施一种新的方法,X射线散射干涉技术(英国尚未使用),它的工作原理是测量附着在DNA上的微小金晶体之间的距离。这种测量速度如此之快,以至于它提供了DNA在溶液中采用的所有不同形状的快照,即未平均的构象整体。我们将比较这些正常双链和一系列异常DNA的构象集合,以了解灵活性在基因组稳定中的作用。在人类细胞中,DNA被包装在蛋白质(组蛋白)周围,形成称为核小体的颗粒。在项目的最后部分,我们将看看异常的DNA结构是否与正常的双链DNA包装不同,可能会使自己更容易与修复蛋白相互作用。我们的项目将使用尖端的实验方法,结合计算机模拟来了解构象动力学在异常DNA识别中的作用。
英文摘要
The ability of cells to faithfully replicate and transmit their genetic information (their DNA) is essential in all living organisms. The process requires accurately reproducing a sequence of billions of nucleotide units into two identical copies. In addition, natural cellular processes and environmental factors can result in damage to the DNA that must be repaired. Failing to precisely duplicate and/or repair the genetic material can result in diseases including cancer. During DNA replication, DNA structures deviating from the double helix are formed that must be processed by specialized enzymes to return the DNA to its normal double helical state. Another class of enzymes repair chemically damaged DNA. In this project we want understand how these different classes of enzymes recognize aberrant DNA within a vast sea of normal DNA.This is the very first step in the repair process, and as such is of central importance. Many people have looked at this process from the point of view of the proteins, but we will seek to discover if differences in the dynamics of the DNA are also important.Specifically, we will discover if changes in DNA flexibility could be one mechanism by which repair enzymes quickly locate their substrates. To do this, we will look at the conformations (shapes) of individual DNA molecules, one at a time (and so overcome any ensemble averaging). We will also implement a new method, X-ray scattering interferometry technique (that has not yet been used in the UK) which works by measuring the distances between tiny gold crystals attached to the DNAs. This measurement is so fast that it provides a snapshot of all the different shapes a DNA adopts in solution i.e. the un-averaged, conformational ensemble. We will compare these conformational ensembles for normal duplexes and a range of aberrant DNAs, to understand the role of flexibility in genome stability.In human cells, DNA is packed around proteins (histones), into particles called nucleosomes. In the last part of the project we will see if aberrant DNA structures pack differently to normal duplex DNAs, possibly leaving themselves more open for repair proteins to interact with.Our project will use cutting-edge experimental methods, combined with computer simulations to understand the role of conformational dynamics in aberrant DNA recognition.
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Making Precise and Accurate Single-Molecule FRET Measurements using the Open-Source smfBox.
使用开源 smfBox 进行精确且准确的单分子 FRET 测量。
DOI:
10.3791/62378
发表时间:
2021
期刊:
JoVE
影响因子:
--
作者:
[Abdelhamid MAS]
通讯作者:
Abdelhamid MAS
DOI:
10.1128/mbio.02679-21
发表时间:
2021-12-21
期刊:
mBio
影响因子:
6.4
作者:
[Bennison DJ, Nakamoto JA, Craggs TD, Milón P, Rafferty JB, Corrigan RM]
通讯作者:
Corrigan RM
DOI:
10.1101/2021.01.19.427108
发表时间:
2021-01
期刊:
bioRxiv
影响因子:
--
作者:
[D. J. Bennison;J. A. Nakamoto;Timothy D. Craggs;P. Milón;J. Rafferty;R. Corrigan]
通讯作者:
D. J. Bennison;J. A. Nakamoto;Timothy D. Craggs;P. Milón;J. Rafferty;R. Corrigan
CHARMM-DYES: Parameterization of Fluorescent Dyes for Use with the CHARMM Forcefield
CHARMM-DYES:用于 CHARMM 力场的荧光染料参数化
DOI:
10.26434/chemrxiv.12601571
发表时间:
2020
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Hill G]
通讯作者:
Hill G
An Open-source, Cost-Efficient Excitation Module for Single-molecule Microscopy
用于单分子显微镜的开源、经济高效的激发模块
DOI:
10.1101/2022.02.28.482236
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[George D]
通讯作者:
George D
共 7 条
I-MOTIFS: THE RELATIONSHIP BETWEEN SEQUENCE, STRUCTURE AND FUNCTION
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批准号:BB/W00061X/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$3.65万
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财政年份:2022
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负责人:Timothy Craggs
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依托单位:
国内基金
海外基金
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自供能传感阵列同步量化游离DNA与PSA实现前列腺癌的诊断和预后判断
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批准号:JCZRLH202601177
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:
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依托单位:
二氢杨梅素通过线粒体代谢重编程抑制DNA同源重组修复逆转口腔癌细胞放疗抵抗的机制研究
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批准号:2026JJ80500
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:阳帆
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依托单位:
乳酸通过ESM1-Akt-MDM2-p53通路调控卵巢癌DNA损伤和抗肿瘤免疫应答的分子机制研究
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批准号:2026JJ81975
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:肖娇
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依托单位:
淫羊藿苷通过TET2介导DNA去甲基化调控Hippo-YAP/TAZ通路逆转绝经后骨质疏松症成血管-成骨耦联失衡的机制研究
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批准号:2026JJ82371
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:王哲享
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依托单位:
CDC45通过调控DNA复制应激促进肝癌发生发展的机制
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批准号:2026JJ82714
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:赵志坚
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依托单位:
PCV2茎环结构DNA激活cGAS-STING通路诱导的天然免疫应答的作用研究
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批准号:2026JJ50413
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2026
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负责人:王东亮
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依托单位:
机械力响应型DNA探针用于肿瘤微环境细胞力学可视化与药物筛选研究
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批准号:2026JJ60135
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:杨思慧
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依托单位:
基于孕妇外周血游离DNA靶向捕获测序筛查胎儿隐性单基因病的探索研究
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批准号:JCZRLH202600067
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:
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依托单位:
WSTF/SNF2H 介导的 DNA 损伤在 DPSCs 衰老中的机制研究
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批准号:ZCLQN26H1401
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2026
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负责人:虞其豪
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依托单位:
孕期多环芳烃暴露与DNA甲基化改变对子代神经发育影响的出生队列研究
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批准号:2026JJ81844
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2026
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负责人:吕玲双
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依托单位: