Tandem DNA lesions containing two contiguously damaged nucleotides are commonly formed by ionizing radiation. Their effects on replication in mammalian cells are largely unknown. Replication of isolated 2-deoxyribonolactone (L), thymine glycol (Tg), and tandem lesion 5'-LTg was examined in human cells. Although nearly 100% of Tg was bypassed in HEK 293T cells, L was a significant replication block. 5'-LTg was an even stronger replication block with 5% TLS efficiency. The mutation frequency (MF) of Tg was 3.4%, which increased to 3.9% and 4.8% in pol ι- and pol κ-deficient cells, respectively. An even greater increase in the MF of Tg (to ∼5.5%) was observed in cells deficient in both pol κ and pol ζ, suggesting that they work together to bypass Tg in an error-free manner. Isolated L bypass generated 12-18% one-base deletions, which increased as much as 60% in TLS polymerase-deficient cells. The fraction of deletion products also increased in TLS polymerase-deficient cells upon 5'-LTg bypass. In full-length products and in all cell types, dA was preferentially incorporated opposite an isolated L as well as when it was part of a tandem lesion. However, misincorporation opposite Tg increased significantly when it was part of a tandem lesion. In wild type cells, targeted mutations increased about 3-fold to 9.7% and to 17.4, 15.9, and 28.8% in pol κ-, pol ζ-, and pol ι-deficient cells, respectively. Overall, Tg is significantly more miscoding as part of a tandem lesion, and error-free Tg replication in HEK 293T cells requires participation of the TLS polymerases.

中文翻译：

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2-脱氧核糖内酯-胸腺嘧啶乙二醇串联DNA损伤在人类细胞中的诱变作用。

包含两个连续损坏的核苷酸的串联DNA损伤通常是通过电离辐射形成的。在哺乳动物细胞中它们对复制的影响在很大程度上是未知的。在人细胞中检测了分离的2-脱氧核糖内酯（L），胸腺嘧啶二醇（Tg）和串联病变5'-LTg的复制。尽管在HEK 293T细胞中绕过了近100％的Tg，但L是一个重要的复制阻滞。5'-LTg是一个更强大的复制块，TLS效率为5％。Tg的突变频率（MF）为3.4％，在缺乏pol 1和缺乏polκ的细胞中分别增加到3.9％和4.8％。在缺乏polκ和polζ的细胞中，观察到Tg的MF进一步增加（至约5.5％），表明它们协同工作以无错误的方式绕过Tg。孤立的L旁路产生12-18％的一碱基缺失，在缺乏TLS聚合酶的细胞中增加了60％。5'-LTg旁路后，在TLS聚合酶缺陷型细胞中缺失产物的比例也增加了。在全长产品和所有细胞类型中，dA优先与分离的L相对并入，并且是串联病变的一部分。但是，当Tg与Tg形成串联病变时，与Tg相对的错误掺入会显着增加。在野生型细胞中，在polκ-，polζ-和pol缺陷的细胞中，靶向突变分别增加了约3倍至9.7％和17.4、15.9和28.8％。总体而言，作为串联损伤的一部分，Tg的编码错误明显更多，并且在HEK 293T细胞中无错误的Tg复制需要TLS聚合酶的参与。5'-LTg旁路后，在TLS聚合酶缺陷型细胞中缺失产物的比例也增加了。在全长产品和所有细胞类型中，dA优先与分离的L相对并入，而当它是串联病变的一部分时。然而，当它是串联病变的一部分时，与Tg相反的错误掺入显着增加。在野生型细胞中，在polκ-，polζ-和pol缺陷的细胞中，靶向突变分别增加了约3倍至9.7％和17.4、15.9和28.8％。总体而言，作为串联损伤的一部分，Tg的编码错误明显更多，并且在HEK 293T细胞中无错误的Tg复制需要TLS聚合酶的参与。5'-LTg旁路后，在TLS聚合酶缺陷型细胞中缺失产物的比例也增加了。在全长产品和所有细胞类型中，dA优先与分离的L相对并入，并且是串联病变的一部分。但是，当Tg与Tg形成串联病变时，与Tg相对的错误掺入会显着增加。在野生型细胞中，在polκ-，polζ-和pol缺陷的细胞中，靶向突变分别增加了约3倍至9.7％和17.4、15.9和28.8％。总体而言，作为串联损伤的一部分，Tg的编码错误明显更多，并且在HEK 293T细胞中无错误的Tg复制需要TLS聚合酶的参与。dA优先合并在孤立的L的对面以及它是串联病变的一部分时。但是，当Tg与Tg形成串联病变时，与Tg相对的错误掺入会显着增加。在野生型细胞中，在polκ-，polζ-和pol缺陷的细胞中，靶向突变分别增加了约3倍至9.7％和17.4、15.9和28.8％。总体而言，作为串联损伤的一部分，Tg的编码错误明显更多，并且在HEK 293T细胞中无错误的Tg复制需要TLS聚合酶的参与。dA优先合并在孤立的L的对面以及它是串联病变的一部分时。但是，当Tg与Tg形成串联病变时，与Tg相对的错误掺入会显着增加。在野生型细胞中，在polκ-，polζ-和pol缺陷的细胞中，靶向突变分别增加了约3倍至9.7％和17.4、15.9和28.8％。总体而言，作为串联损伤的一部分，Tg的编码错误明显更多，并且在HEK 293T细胞中无错误的Tg复制需要TLS聚合酶的参与。