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生命科學(xué)學(xué)院屈良鵠教授課題組發(fā)現(xiàn)LTR-lncRNA在同源重組修復(fù)中的功能及機(jī)制

發(fā)布日期:2019-09-23 閱讀量:

近日,我校生命科學(xué)學(xué)院屈良鵠教授課題組在國際知名學(xué)術(shù)期刊EMBO Reports上發(fā)表了題為“An LTR retrotransposon-derived lncRNA interacts with RNF169 to promote homologous recombination”的研究論文。該研究首次揭示了人類LTR逆轉(zhuǎn)座子衍生的長鏈非編碼RNA(LTR-lncRNA)促進(jìn)DNA同源重組修復(fù)的新功能。

在人類基因組中,逆轉(zhuǎn)座子元件及其衍生物的序列約占40%,其中10%為LTR逆轉(zhuǎn)座子。雖然大部分LTR 逆轉(zhuǎn)座子都具有產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄本的潛能, 但是一直被認(rèn)為是垃圾DNA和寄生轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,它們在重要細(xì)胞生物學(xué)過程中的作用并不清楚。屈良鵠教授課題組采用RNA組學(xué)技術(shù),從肝癌TCGA數(shù)據(jù)中鑒定并命名了一個與p53突變相關(guān)的、由LTR12C家族衍生的LTR-lncRNA成員PRLH1。該研究發(fā)現(xiàn),PRLH1可與DNA修復(fù)蛋白RNF169特異性結(jié)合,形成一個穩(wěn)定的RNA-蛋白質(zhì)機(jī)器,通過排除DSB位點(diǎn)的53BP1蛋白(非同源重組修復(fù)關(guān)鍵蛋白),啟動DNA同源重組修復(fù)(HR)。在這一過程,PRLH1對RNF169的穩(wěn)定性至關(guān)重要。研究還發(fā)現(xiàn),p53可通過NF-Y通路抑制PRLH1在肝癌中表達(dá)及其介導(dǎo)的HR修復(fù)。p53突變將導(dǎo)致癌細(xì)胞同源重組激活,成為癌細(xì)胞抵抗凋亡及耐藥性的基礎(chǔ),該研究首次揭示了p53通過lncRNA轉(zhuǎn)錄調(diào)控這種新的作用方式來抑制HR修復(fù)(如下圖)。

LTR-lncRNA 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和功能機(jī)制的模型圖

該研究發(fā)現(xiàn)了LTR-lncRNA可參與形成一種新的RNA-蛋白質(zhì)機(jī)器—DNA同源重組修復(fù)體(HR repairosome),揭示了LTR逆轉(zhuǎn)座子這類巨大的“垃圾DNA”調(diào)控重大細(xì)胞活動的新機(jī)制,不僅對人類遺傳與進(jìn)化具有重要意義,而且為腫瘤等重大疾病診療提供了新的思路。我校生命科學(xué)學(xué)院屈良鵠教授、周惠教授及楊建華教授為共同通訊作者,2018屆博士鄧兵和2019屆博士許文麗為并列第一作者,我校生命科學(xué)學(xué)院為唯一作者單位。

論文鏈接:https://doi.org/10.15252/embr.201847650

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