转录进程中R环形成导致基因组非稳定性的机理探索

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在真核生物的基因表达调控中,前体mRNA的剪接是RNA成熟过程中极其重要的一个步骤。选择性剪接使真核生物得以实现基因多样化。同时,这也意味着有机体必须发展出一套精密的调节系统,以确保选择性剪接的准确进行。   目前已有大量研究表明,选择性剪接的异常与一些疾病甚至癌症之间存在相关性。尽管随着技术的发展和研究的深入,人们对选择性剪接因子的功能、剪接位点的选择等方面的了解越来越丰富,但是仍然无法明确选择性剪接调控的分子机理。   事实上,mRNA的转录、剪接、加工和外运等过程并不是相互独立,而是相互影响、相辅相成的。转录因子能参与剪接复合体的形成,mRNA加工蛋白存在于转录复合物中,剪接因子也能在一定程度上促进转录。因而,当一个通路的调节出现障碍,往往也会影响其他通路的正常运行。   我们实验室之前的研究发现,DT40中SR蛋白ASF/SF2的缺失,能促使R环形成,并最终导致基因组非稳性、细胞周期停滞及凋亡。这提示了剪接因子在维持基因组稳定性中发挥着重要功能。另有研究指出,SR蛋白SC35能参与促进转录延伸。由此我们推测,转录进程中R环结构的形成在ASF/SF2缺失导致基因组非稳性过程中起着重要作用。为了证实并深入探索这一分子机理,我们在Hela细胞中失活ASF/SF2,通过ChIP-Seq的方法提取基因转录停滞位点的信息。   我们发现,Hela中ASF/SF2的缺失能引发DSB,并导致细胞凋亡。ChIP-Seq结果提示,缺失ASF/SF2的样品中,有五百多个基因共一千多个区域内出现了转录停滞。其中一部分基因内的转录停滞发生在高G含量区域,即理论上易形成R环结构的区域附近。ChIP-Seq的结果有助于我们找到一些典型的ASF/SF2缺失导致转录停滞的靶基因,从而进一步研究转录停滞导致基因组非稳性之间的分子机理。   此外,我们在Hela细胞中整合了小鼠IgG(1)基因重链恒定区,使之在Tet-Off启动子调控下可被诱导表达。我们发现诱导mIgG(1)基因转录后,DSB修复因子会在该区域富集,并且这种富集依赖于AID的表达。这意味着Hela细胞中mIgG(1)基因的转录可能伴随着R环结构的形成,并能成为AID的识别底物。该系统有利于研究转录与R环形成及DNA损伤之间的关系。
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