科学家们阐明了LEM-3在细胞分裂过程中切割DNA桥的分子机制。
如果在细胞分裂过程中染色体之间存在DNA桥，染色体将异常分离，导致遗传不稳定和癌症。UNIST和IBS的研究人员首次通过实验揭示了一个关键蛋白质如何作为最后的手段消除这些危险的DNA桥，经常在细胞分裂的最后时刻进行切割。
安东·加特纳教授（UNIST医学研究生院杰出教授和IBS基因组完整性中心副教授）和IBS研究员斯特凡·罗朗宣布，他们阐明了LEM-3在细胞分裂过程中切割DNA桥的分子机制。
细胞分裂是一个重要的生物过程，可以去除老化的细胞，并不断更新组织。在人类身体中，每天有数十亿个细胞进行分裂：肠道细胞每1-3天完全更新，皮肤细胞约每2-3周更新一次。
在这一过程中，DNA必须被精确复制和分离。然而，不完整的DNA复制或染色体缠结可能导致在两个子细胞之间形成DNA桥。如果这些桥没有得到适当解决，就会导致染色体不稳定、遗传信息丢失，最终导致癌症。
研究小组之前发现，LEM-3在解决持久DNA桥中扮演了一个关键角色，当其他修复途径失败时，它作为最后的手段。LEM-3被特定观察到在中体定位，该狭窄结构在分裂的最后阶段连接两子细胞。尽管即使在其他DNA修复因子被破坏时，大多数DNA桥也能被移除，但缺乏LEM-3会导致持久的桥和后续的细胞分裂失败。
LEM-3是一种核酸酶，核酸酶在DNA上像手术刀一样作用。研究小组现在调查了LEM-3的反应机制，哪些底物被LEM-3识别和切割，以及这种核酸酶的不同结构域如何影响其定位、催化活性和DNA结合。此外，尽管LEM-3作为一个重要的守护者，研究人员发现如果其定位错误也可能是有害的。LEM-3必须被严格调控并排除在细胞核之外。研究小组发现了一个毒性突变体，它错误定位于细胞核，引起意外的DNA切割，最终导致胚胎致死，突显了未调控的LEM-3活性潜在的危险。
这项研究使用模式生物线虫（Caenorhabditis elegans）进行，该物种的LEM-3蛋白在进化上被保留为人类的ANKLE1。
安东·加特纳教授评论道：“考虑到ANKLE1与乳腺癌和结直肠癌的发展有关，我们的发现可能有助于开发新的癌症预防和治疗策略。”
这项研究得到了韩国科学和信息通信部（MSIT）、基础科学研究所（IBS）以及英国生物技术和生物科学研究委员会（BBSRC）的支持。
