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我校在古菌DNA损伤应答的全局调控因子研究中取得新进展

核心提示: 近日,我校发酵工程与古菌分子生物学研究团队在古菌DNA损伤应答的全局调控因子研究中取得新进展,于3月30日在Nucleic Acids Research发表了题为“A transcriptional factor B paralog functions as an activator to DNA damage-responsive expression in archaea”的研究论文。

南湖网讯(通讯员 张琰)3月30日,《Nucleic Acids Research》在线发表了我校发酵工程与古菌分子生物学研究团队的最新研究成果论文,题为“A transcriptional factor B paralog functions as an activator to DNA damage-responsive expression in archaea”。该论文第一作者为我校生命科学技术学院博士研究生冯旭,通讯作者为佘群新教授。

DNA损伤信号的应答(DNA damage response, DDR)是生物体维持基因组稳定性的前提。 虽然真核生物由激酶介导的DDR过程以及细菌的SOS应答(SOS response)已经被广泛研究,但是关于古菌DNA损伤应答的报道较少,其机制有待揭示。本研究通过对古菌模式菌株冰岛硫化叶菌的DNA损伤以及转录组分析结果显示参与核算切除修复的基因(其在真核与原核生物中均被诱导)并未受到诱导表达, 只有参与DNA同源重组修复(Homologious Recombination Repair, HRR)的基因微量上调。此外,硫化叶菌在遭受DNA损伤后,细胞会大量聚集,以促进细胞间的染色体DNA转移。而这一过程在之前的研究中被证明促进了DNA片段的同源重组,暗示古菌主要通过同源重组修复自身基因组DNA。

该研究首次证明一个截短形式的转录因子B家族蛋白(TFB3)是介导古菌DNA损伤应答相关基因诱导表达的全局转录因子。实验证据表明,tfb3缺失株在DNA损伤后,细胞无法大量聚集,所有已报道的参与细胞间DNA转移的基因均未诱导表达。通过对TFB3调控基因的功能分析,研究者们发现TFB3调控的多数为膜蛋白或转运蛋白,暗示TFB3特异性调控细胞间的DNA转移通路。进一步系统进化分析(Phylogenetic analysis)发现,TFB3与参与DNA转移的Ced(Crenarchaeal system for exchange of DNA)系统存在共进化的现象,再次证明TFB3与细胞间DNA转移功能的紧密联系。此外,本研究发现了一系列可能参与古菌DNA损伤应答的基因,为后续研究奠定了重要的基础。

论文链接https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gky236/4956648?searchresult=1

审核人:佘群新

责任编辑:王银
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