回复生物医药前沿:该研究论文首次鉴定了一个基因转录和基因组稳定性调控复合物SOSS-INTAC,并揭示了其在基因转录调控和基因组稳定性维持中的“双重质控”功能,是基因转录与基因组稳定*叉研究领域的又一突破性发现。
下载贤集网APP入驻自媒体
高等生物中,由RNA聚合酶II(Pol II)介导的转录是一个高度动态的过程,包括了转录起始、启动子近端暂停、延伸和终止等步骤。完成转录起始的Pol II会在转录起始位点(TSSs)下游200 bp的窗口内发生短暂暂停,并面临两种命运选择——走向有效延伸(productive elongation)或者在启动子附近发生转录早期终止(promoter-proximal premature termination)。其中,前者由蛋白激酶复合物P-TEFb调控,它能有效促进基因的转录激活;后者由包含磷酸酶活性的INTAC复合物调控,会导致该轮转录过程的提前结束。因此,转录机器在启动子区域的命运抉择,被认为是高等生物中基因转录调控的核心步骤之一,也是转录精准调控的关键质控环节。然而,相比于人们对P-TEFb介导的有效延伸的充分认知,INTAC介导转录早期终止的调控机制仍存在很多未解之谜。 基因转录过程中产生的新生RNA(nascent RNA)可以与打开的双链DNA中的模板链发生碱基互补配对,形成RNA:DNA杂交链。RNA:DNA杂交链与未配对的单链DNA(ssDNA)所形成的三链核酸结构被称为R-loop。R-loops结构稳定,通常富集于Pol II发生较高水平暂停的启动子区域以及活跃表达的基因上。已有研究表明,R-loop的异常累积会对基因组稳定性造成重大威胁。一方面,R-loop中暴露的ssDNA极易受到诱变剂和核酸酶的攻击;另一方面,R-loop会阻碍复制叉前行,诱发转录与复制冲突。因此,R-loop水平的精准调控也是维持基因组稳定性的重要质控环节。然而,作为转录过程中广泛产生的副产物,人们对于基因转录机器如何调控R-loop水平和维持基因组稳定性的机制并不清楚。 2023年8月9日,复旦大学生物医学研究院/附属肿瘤医院陈飞课题组与浙江大学陆华松课题组合作,在 Nature 期刊发表了题为:R-loop dependent promoter-proximal termination ensures genome stability(R-loop依赖的启动子近端转录早期终止维持基因组稳定性)的研究长文。 该研究首次发现了INTAC复合物与单链DNA识别复合物SOSS稳定结合并形成SOSS-INTAC复合物;该复合物以聚集体的形式通过调控细胞内R-loop的水平维持基因组稳定性。