Clustered damage of DNA consists of two or more lesions located within one or two turns of the DNA helix. Clusters consisting of lesions of various structures can arise under the influence of strong damaging factors, especially if the cells have a compromised repair status. In this work, we analyzed how the presence of an analog of the apurinic/apyrimidinic site – a non-nucleoside residue consisting of diethylene glycol phosphodiester (DEG) – affects the recognition and removal of a bulky lesion (a non-nucleoside site of the modified DNA strand containing a fluorescein residue, nFlu) from DNA by a mammalian nucleotide excision repair system. Here we demonstrated that the efficiency of nFlu removal decreases in the presence of DEG in the complementary strand and is completely suppressed when the DEG is located opposite the nFlu. By contrast, protein factor XPC-RAD23B, which initiates global genomic nucleotide excision repair, has higher affinity for DNA containing clustered damage as compared to DNA containing a single bulky lesion; the affinity of XPC strengthens as the positions of DEG and nFlu become closer. The changes in the double-stranded DNA’s geometry caused by the presence of clustered damage were also assessed. The obtained experimental data together with the results of molecular dynamics simulations make it possible to get insight into the structural features of DNA containing clustered lesions that determine the efficiency of repair. Speaking more broadly, this study should help to understand the probable fate of bulky adduct-containing clusters of various topologies in the mammalian cell.

DNA 的成簇损伤由位于 DNA 螺旋一圈或两圈内的两个或多个损伤组成。在强破坏因素的影响下，可能会出现由各种结构的病变组成的簇，尤其是在细胞修复状态受损的情况下。在这项工作中，我们分析了脱嘌呤/脱嘧啶位点类似物的存在 - 一种由二甘醇磷酸二酯 (DEG) 组成的非核苷残基 - 如何影响大块病变的识别和去除（通过哺乳动物核苷酸切除修复系统从 DNA 中修饰含有荧光素残基 (nFlu) 的 DNA 链。在这里，我们证明了在互补链中存在 DEG 的情况下，nFlu 去除的效率会降低，并且当 DEG 位于 nFlu 对面时会完全抑制。相比之下，启动全局基因组核苷酸切除修复的蛋白质因子 XPC-RAD23B 与含有单个大块损伤的 DNA 相比，对含有簇状损伤的 DNA 具有更高的亲和力；XPC 的亲和力随着 DEG 和 nFlu 的位置越来越近而增强。还评估了由簇状损伤的存在引起的双链 DNA 几何形状的变化。获得的实验数据与分子动力学模拟的结果一起，可以深入了解决定修复效率的含有聚集病变的 DNA 的结构特征。更广泛地说，这项研究应该有助于了解哺乳动物细胞中各种拓扑结构的庞大的含加合物簇的可能命运。与含有单个大块损伤的 DNA 相比，对含有成簇损伤的 DNA 具有更高的亲和力；XPC 的亲和力随着 DEG 和 nFlu 的位置越来越近而增强。还评估了由簇状损伤的存在引起的双链 DNA 几何形状的变化。获得的实验数据与分子动力学模拟的结果一起，可以深入了解决定修复效率的含有聚集病变的 DNA 的结构特征。更广泛地说，这项研究应该有助于了解哺乳动物细胞中各种拓扑结构的庞大的含加合物簇的可能命运。与含有单个大块损伤的 DNA 相比，对含有成簇损伤的 DNA 具有更高的亲和力；XPC 的亲和力随着 DEG 和 nFlu 的位置越来越近而增强。还评估了由簇状损伤的存在引起的双链 DNA 几何形状的变化。获得的实验数据与分子动力学模拟的结果一起，可以深入了解决定修复效率的含有聚集病变的 DNA 的结构特征。更广泛地说，这项研究应该有助于了解哺乳动物细胞中各种拓扑结构的庞大的含加合物簇的可能命运。XPC 的亲和力随着 DEG 和 nFlu 的位置越来越近而增强。还评估了由簇状损伤的存在引起的双链 DNA 几何形状的变化。获得的实验数据与分子动力学模拟的结果一起，可以深入了解决定修复效率的含有聚集病变的 DNA 的结构特征。更广泛地说，这项研究应该有助于了解哺乳动物细胞中各种拓扑结构的庞大的含加合物簇的可能命运。XPC 的亲和力随着 DEG 和 nFlu 的位置越来越近而增强。还评估了由簇状损伤的存在引起的双链 DNA 几何形状的变化。获得的实验数据与分子动力学模拟的结果一起，可以深入了解决定修复效率的含有聚集病变的 DNA 的结构特征。更广泛地说，这项研究应该有助于了解哺乳动物细胞中各种拓扑结构的庞大的含加合物簇的可能命运。获得的实验数据与分子动力学模拟的结果一起，可以深入了解决定修复效率的含有聚集病变的 DNA 的结构特征。更广泛地说，这项研究应该有助于了解哺乳动物细胞中各种拓扑结构的庞大的含加合物簇的可能命运。获得的实验数据与分子动力学模拟的结果一起，可以深入了解决定修复效率的含有聚集病变的 DNA 的结构特征。更广泛地说，这项研究应该有助于了解哺乳动物细胞中各种拓扑结构的庞大的含加合物簇的可能命运。