基因组所等在幼非编码RNA参加DNA危险建复机造方面获得新进展
2014年3月,中科院北京基因组钻研所基因组变异与精准生物医学尝试室杨运桂钻研组与清华大学性命科学学院戚益军钻研组合作钻研发现,幼非编码RNA (diRNA)及其效应蛋白Ago2调控DNA同源重组建复重要因子Rad51在DNA双链断裂(double strand break, DSB)位点的招募,从而调节DNA建复的作用机造,有关论文在Cell Research在线颁发。
DSB是真核生物基因组后果最严重的危险,能够导致基因突变、基因组不不变和细胞殒命,因而与蕴含癌症在内的多种疾病的发生亲昵有关。真核细胞已演化出了复杂的DSB建复机造,涉及到一系列感应蛋白、传导蛋白和效应蛋白的协调作用。在该合作团队此前的钻研中(Cell ,2012),戚益军钻研组初次发现了植物细胞中存在一类特异性受DSB诱导并在DSB建复中起到重要作用的幼RNA,diRNA (DSB-induced small RNA),随后杨运桂钻研组在哺乳动物细胞中确认这类特异性diRNA的存在。diRNA若何介导DSB建复尚不明显。
科研人员利用生化和细胞生物学等伎俩,发现diRNA只调控DSB的同源重组(Homologous recombination)建复蹊径,而不影响非同源结尾衔接(Non-homologous end-joining)建复蹊径。这种特异性建新生性依赖于diRNA的效应蛋白Ago2。钻研人员发现,Ago2可与同源重组建复重要因子Rad51形成复合物,并且Rad51在DSB位点的招募和同源重组建新生性取决于Ago2的催化活性及其结合幼RNA的能力。DSB结尾的加工,RPA和Mre11在单链DNA结尾的装载不受diRNA和Ago2调控,注明Ago2很可能通过直接调节Rad51的招募阐扬作用。这些钻研了局批注,Ago2可能在diRNA的领导下,推进Rad51在DNA双链断裂位点的招募或滞留,从而调控同源重组活性,高效建复DNA危险。
该钻研进一步揭示了幼RNA在DNA双链断裂建复过程中的守旧性和重要职能,为后续从幼RNA和DNA建复角度发展对人类疾病如恶性肿瘤发生发展钻研提供了新思路。
该钻研得到了亚星游戏、科技部和国度天然科学基金委的赞助。

Ago2与Rad51结合,并在diRNA的领导下,推进Rad51在DNA双链断裂位点的招募或滞留,
从而调控同源重组活性,推进DNA危险建复
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