RNF8和CtIP在DNA双链断裂（DSB）损伤应答中的作用及机制研究

发布时间：2021-04-18 11:30

　　基因组DNA结构的完整性和功能的稳定性对有机体的正常生命活动具有重要的意义。真核生物基因组随时会面临外界及自身不良因素的攻击,导致DNA损伤。DNA双链断裂（DSB）是众多损伤类型中最为严重的一种,有同源重组（HR）和非同源末端连接（NHEJ）两种修复途径。为维持基因组的稳定性,生命体在长期进化过程中形成了一套完善的防御机制,称为DNA损伤应答（DDR）。DDR通过级联信号放大过程激活并启动下游一系列效应事件,它们共同协调作用最终完成DNA修复。其中DNA损伤修复和细胞周期检验点激活是DSB损伤应答的过程中的重要事件,但是具体功能机制仍然需要进一步阐释。有许多蛋白参与DSB损伤修复的过程,其中E3泛素连接酶RNF8在DSB修复过程中发挥重要的功能,然而其具体功能机制仍不是很清楚。我们利用依托泊苷（Eto）以及限制性内切酶等手段建立了DSB损伤修复的模型,通过细胞增殖、凋亡以及彗星电泳等实验,发现RNF8低表达会增加细胞对DSB损伤的敏感性,并且这种敏感性的增加与p53表达水平的升高相关;通过DR-GFP和EJ5-GFP损伤修复报告系统以及质谱等实验检测,发现RNF8能通过抑制p53的促... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

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DNA损伤的类型、来源以及修复方式[3]

2等。上述一系列的应答反应协同作用，共同维持基因组的稳定性。图1.2DNA损伤应答的过程[1]（三）DNA损伤的修复方式DNA损伤修复是哺乳动物细胞防御机制的重要部分，在很大程度上保证了遗传物质的稳定性。针对不同的损伤类型，DNA损伤修复方式主要涉及碱基切除修复(BER)、核苷酸切除修复(NER)、错配修复(MMR)、同源重组（HR）和非同源末端连接修复（NHEJ）等（图1.1）[1]。1.错配修复（MMR）错配修复除了能够纠正不同与“A-T”和“C-G”的错误碱基配对外，对于碱基插入或丢失引起的遗传信息的改变也有一定的修复作用。错配修复是以底物上的信息为模板进行的，因此这一系统具备区分新合成链和底物链的功能，区分的依据主要是DNA的甲基化程度[5]（图1.3）。2．碱基切除修复（BER）BER可以去除因为脱氨基、碱基丢失、电离辐射或内源性代谢物质引起的DNA损伤，是维持DNA稳定的重要修复方式。主要通过N-糖苷键水解酶切除发生异常的碱基，碱基的释放过程由DNA糖苷酶催化[6]（图1.3）。

3图1.3错配修复和碱基切除修复示意图[7]3.核苷酸切除修复（NER）NER修复途径除了可以修复UV照射形成的嘧啶二聚体外，还能够消除体内产生的各种嘌呤和嘧啶加合物。NER修复的主要特征是对损伤DNA链的两端进行切割，修复过程在进化上是高度保守的[7]。关于DNA双链断裂相关的HR和NHEJ修复途径我们将在下面的内容中着重介绍。二、真核生物DNA双链断裂（DSB）损伤DSB损伤是DNA双螺旋的两条链发生了断裂，染色质骨架的连续性遭到了破坏。DSB损伤是所有DNA损伤类型中最为严重的一种。基于分离初期的人或鼠的成纤维细胞中期染色体和染色单体断裂的情况分析，每个细胞每天大约会有10个DSB的产生[8-10]。生物体中若是有一个DSB损伤没有及时的或者是正确的修复，都有可能造成细胞的死亡或癌变。（一）DSB损伤的来源造成DSB损伤的因素有很多，其外源性因素包括：电离辐射、化学药物、基因毒性剂等；内源性因素包括：程序性的生理因素（如减数分裂，V（D）J重排，核酶作用）以及自发性的因素（如复制叉停滞）等（图1.4）。


本文编号：3145398