干货|聊一聊DNA损伤修复那些事
DNA测序的迅速发展，使其应用领域越来越广泛。在DNA测序中，DNA的质量、完整性、总量以及纯度等需要满足各项指标，才能顺利测序并获得高质量的数据。而在实际测序过程中，存储方式、提取方法、建库方法等环境因素会对DNA的结构造成损害，从而影响测序结果。
下面小翌聊一聊DNA损伤和修复的那些事，说一说NGS中酶促DNA损伤修复反应原理及应用。
胞嘧啶脱氨成尿嘧啶：胞嘧啶在氧化剂的存在下发生脱落，形成尿嘧啶。在DNA链中，原本互补配对的CG碱基对变成了UG碱基对。
AP位点：也称为脱嘌呤或嘧啶位点，是氧化损伤的一种，由于活性氧等和DNA的相互作用，导致DNA链上的碱基缺失；
3’端封闭：一般是3’末端被其他基团封闭，造成DNA分子不能正常进行下游的扩增与连接反应；
切刻：双链分子中由于断裂一个磷酸二酯键而出现的缺口；
Gap：双链分子中的一条链上发生的断裂，缺失了部分碱基，形成Gap；
DNA共价交联：DNA双螺旋上的碱基之间或与蛋白质分子之间共价结合；
胸腺嘧啶二聚体：由UV和电离辐射等因素造成的一种典型的DNA损伤类型，即相邻的嘧啶以共价键相互结合形成了一种结构；
DNA双链断裂：多由电离辐射、核酸酶等加强的外力引起的DNA较为严重的损伤，较难修复；
样本存储方式
-
福尔马林固定：这个过程会使DNA分子间发生交联反应，使得DNA链的脆性增加，从而导致DNA断裂；
-
石蜡包埋：这个过程中的高温渗入会进一步加速核酸的降解；
-
低温冻存：液氮或-80℃冻存，这种方式对DNA的损伤程度相对较小。但时间过久也会影响核酸的质量和完整性。
DNA提取方式
-
提取方法中无论是传统的提取方法如CTAB法、SDS法还是目前较多的商用提取试剂盒，在对组织样本和DNA进行一系列操作时，都会因化学试剂和物理因素对DNA造成损伤。
切除修复
-
NER：可修复大部分连续的DNA损伤；
-
BER：可修复个别或小部分碱基的损伤，如AP位点、胞嘧啶脱氨、胸腺嘧啶二聚体及修复3’端封闭等；
-
切刻和Gap修复：直接在相应DNA聚合酶和DNA连接酶的作用下补齐碱基完成断链单链的修复。
[1] Hu J , Adar S . The Cartography of UV‐induced DNA Damage Formation and DNA Repair[J]. Photochemistry and Photobiology, 2017.
[2] Chatterjee N , Walker G C . Mechanisms of DNA damage, repair, and mutagenesis[J]. Environmental and Molecular Mutagenesis, 2017, 58(1):235-263.
