Nat Commun：在细胞周期的分歧阶段阻止无害的R环造成

起源：本站原创 2021-10-08 14:14

在一项新的研讨中，研讨职员以酿酒酵母为研讨工具，通过对前提性酵母渐变体进行全基因组阐发，发现R环的造成取决于细胞周期的分歧阶段，每个阶段都有特定的因子来阻止它们造成。

2021年10月8日讯/BIOON/---R环是（R-loop）由DNA-RNA杂交体和被置换的单链DNA（ssDNA）造成的，是基因组不稳定性的自然起源。辨认R环是若何发生的关于相识DNA转录若何侵害基因组的完全性至关紧张。

在一项新的研讨中，来自西班牙安达卢西亚分子生物学与中间和塞维利亚年夜学的研讨职员在研讨癌细胞中表示进去的不稳定性方面又迈出了一步。这得益于他们确定了THO卵白复合物和Sen1/Senataxin卵白在细胞决裂周期的分歧阶段的细胞功效。相关研讨成果近期颁发在Nature Communications期刊上，论文题目为“Harmful R-loops are prevented via different cell cycle-specific mechanisms”。

癌细胞的一个独特特征是它们的遗传不稳定性。与正常细胞相比，它们的渐变率或染色体畸变率要高得多。由细胞病理或内部前提惹起的复制应激（replication stress）通常会发生不稳定性，这与DNA复制和转录之间的抵触以及DNA中异常构造（比方DNA-RNA杂交体）的造成无关。DNA复制和转录之间的抵触和DNA-RNA杂交体是有分割的，但这种分割的性子尚不分明。

在这项新的研讨中，这些作者以酿酒酵母为研讨工具，通过对前提性渐变体进行全基因组阐发，发现R环的造成取决于细胞周期的分歧阶段，每个阶段都有特定的因子来阻止它们造成。这些因子包含参加RNA转录和加工的THO卵白复合物和在几种神经疾病中产生变动的Senataxin卵白的同源物：DNA-RNA螺旋酶卵白Sen1，前者可以在DNA复制前（即细胞周期的G1和S期）阻止R环造成，后者仅在DNA复制-转录抵触中阻止R环造成。这两种卵白在一切真核生物中都是激进的。这项研讨不仅证明了DNA-RNA杂交体可以自力于DNA复制而造成，并且还为解释显然具备避免DNA-RNA杂交体积聚的雷同功效的多种细胞因子的存在提供了新的能够性。

在细胞周期的G1和S期，共转录造成的R环被THO卵白复合物阻止，而在细胞周期的S期由DNA复制-转录抵触惹起的R环被Sen1 DNA-RNA螺旋酶阻止。图片来自Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-24737-x。

乏味的是，DNA毁伤在sen1渐变体的复制叉上游纰谬称地积聚，但在hpr1 THO渐变体中对称地积聚。这些成果标明R环是共转录造成的，自力于DNA复制；THO是一种广泛存在的、自力于细胞周期的阻止R环造成的维护步伐，而Sen1与曩昔以为的分歧，是一种S期特同性的R环解旋酶。这些论断对R环的造成机制和其他影响R环稳态的因子的作用有紧张意义。

鉴于DNA-RNA杂交体在不稳定性来源中的作用，更好地相识这些构造的造成息争决机制以及调理它们的分歧因子能够有助于更好地确定癌症的危险因素，并确定能够的医治靶标。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Marta San Martin-Alonso et al. . Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-24737-x.

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