Cell：DNA雙鏈斷裂修復(fù)的關(guān)鍵小分子RNA
日期：2012-03-26 08:24:51
近日來(lái)自北京生命科學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)在DNA雙鏈斷裂（double strand breaks, DSBs）修復(fù)中起重要作用的小分子RNA。相關(guān)研究論文“A Role for Small RNAs in DNA Double-Strand Break Repair”于3月22日在線發(fā)布在《細(xì)胞》（Cell）雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是北京生命科學(xué)研究所的戚益軍研究員，其研究興趣主要包括RISC的形成，小分子RNA如何識(shí)別和導(dǎo)致同源染色質(zhì)的修飾，RNAi組分如何在不同通路中特異化，以及小分子RNA在擬南芥和衣藻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的作用。
DNA作為細(xì)胞生命活動(dòng)最重要的遺傳物質(zhì)，保持其分子結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性對(duì)于細(xì)胞的存活和正常生理功能的發(fā)揮具有重要意義。包括電離輻射、化療藥物及細(xì)胞代謝產(chǎn)物在內(nèi)的多種外源和內(nèi)源性因素都能引起不同形式的DNA損傷，其中DNA雙鏈斷裂是一種最嚴(yán)重的DNA損傷形式。DNA雙鏈斷裂可以導(dǎo)致突變、基因組不穩(wěn)定性和細(xì)胞死亡，因此DNA雙鏈斷裂的修復(fù)對(duì)保持基因組的完整性和細(xì)胞的存活至關(guān)重要。真核生物具有復(fù)雜的DNA雙鏈斷裂（DSBs）修復(fù)機(jī)制，通過(guò)一系列的傳感器蛋白、傳導(dǎo)蛋白和效應(yīng)器蛋白協(xié)同發(fā)揮作用。
在這篇文章中，研究人員在擬南芥和人類(lèi)細(xì)胞中證實(shí)DNA雙鏈斷裂位點(diǎn)鄰近序列生成了21個(gè)核苷酸的小RNAs。研究人員將這些小RNAs命名為DSB誘導(dǎo)小RNAs(diRNA)。研究人員進(jìn)一步在擬南芥中證實(shí)diRNAs的生物合成需要PI3激酶ATR、RNA核糖核酸聚合酶IV (Pol IV)和Dicer-蛋白的參與。上述因子和Pol V突變可顯著降低DNA雙鏈斷裂修復(fù)效率。此外，研究人員還證實(shí)在擬南芥中diRNAs是通過(guò)Argonaute 2 (AGO2)招募而參與調(diào)控DNA雙鏈斷裂修復(fù)的。在人類(lèi)細(xì)胞中，研究人員證實(shí)敲除Dicer和Ago2可抑制DNA雙鏈斷裂修復(fù)。
這些研究結(jié)果表明小RNAs在DNA雙鏈斷裂的修復(fù)信號(hào)通路中發(fā)揮了保守的重要功能，diRNAs有可能充當(dāng)了向?qū)Х肿右龑?dǎo)了染色質(zhì)修飾或?qū)⒌鞍踪|(zhì)復(fù)合物招募到DNA雙鏈斷裂位點(diǎn)促進(jìn)了修復(fù)。為人們對(duì)DNA雙鏈斷裂修復(fù)機(jī)理的認(rèn)識(shí)提供了突破性的新概念。
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