RNF8和CtIP在DNA雙鏈斷裂(DSB)損傷應(yīng)答中的作用及機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-18 11:30
基因組DNA結(jié)構(gòu)的完整性和功能的穩(wěn)定性對(duì)有機(jī)體的正常生命活動(dòng)具有重要的意義。真核生物基因組隨時(shí)會(huì)面臨外界及自身不良因素的攻擊,導(dǎo)致DNA損傷。DNA雙鏈斷裂(DSB)是眾多損傷類型中最為嚴(yán)重的一種,有同源重組(HR)和非同源末端連接(NHEJ)兩種修復(fù)途徑。為維持基因組的穩(wěn)定性,生命體在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制,稱為DNA損傷應(yīng)答(DDR)。DDR通過級(jí)聯(lián)信號(hào)放大過程激活并啟動(dòng)下游一系列效應(yīng)事件,它們共同協(xié)調(diào)作用最終完成DNA修復(fù)。其中DNA損傷修復(fù)和細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)激活是DSB損傷應(yīng)答的過程中的重要事件,但是具體功能機(jī)制仍然需要進(jìn)一步闡釋。有許多蛋白參與DSB損傷修復(fù)的過程,其中E3泛素連接酶RNF8在DSB修復(fù)過程中發(fā)揮重要的功能,然而其具體功能機(jī)制仍不是很清楚。我們利用依托泊苷(Eto)以及限制性內(nèi)切酶等手段建立了DSB損傷修復(fù)的模型,通過細(xì)胞增殖、凋亡以及彗星電泳等實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)RNF8低表達(dá)會(huì)增加細(xì)胞對(duì)DSB損傷的敏感性,并且這種敏感性的增加與p53表達(dá)水平的升高相關(guān);通過DR-GFP和EJ5-GFP損傷修復(fù)報(bào)告系統(tǒng)以及質(zhì)譜等實(shí)驗(yàn)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)RNF8能通過抑制p53的促...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
DNA損傷的類型、來源以及修復(fù)方式[3]
2等。上述一系列的應(yīng)答反應(yīng)協(xié)同作用,共同維持基因組的穩(wěn)定性。圖1.2DNA損傷應(yīng)答的過程[1](三)DNA損傷的修復(fù)方式DNA損傷修復(fù)是哺乳動(dòng)物細(xì)胞防御機(jī)制的重要部分,在很大程度上保證了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。針對(duì)不同的損傷類型,DNA損傷修復(fù)方式主要涉及堿基切除修復(fù)(BER)、核苷酸切除修復(fù)(NER)、錯(cuò)配修復(fù)(MMR)、同源重組(HR)和非同源末端連接修復(fù)(NHEJ)等(圖1.1)[1]。1.錯(cuò)配修復(fù)(MMR)錯(cuò)配修復(fù)除了能夠糾正不同與“A-T”和“C-G”的錯(cuò)誤堿基配對(duì)外,對(duì)于堿基插入或丟失引起的遺傳信息的改變也有一定的修復(fù)作用。錯(cuò)配修復(fù)是以底物上的信息為模板進(jìn)行的,因此這一系統(tǒng)具備區(qū)分新合成鏈和底物鏈的功能,區(qū)分的依據(jù)主要是DNA的甲基化程度[5](圖1.3)。2.堿基切除修復(fù)(BER)BER可以去除因?yàn)槊摪被A基丟失、電離輻射或內(nèi)源性代謝物質(zhì)引起的DNA損傷,是維持DNA穩(wěn)定的重要修復(fù)方式。主要通過N-糖苷鍵水解酶切除發(fā)生異常的堿基,堿基的釋放過程由DNA糖苷酶催化[6](圖1.3)。
3圖1.3錯(cuò)配修復(fù)和堿基切除修復(fù)示意圖[7]3.核苷酸切除修復(fù)(NER)NER修復(fù)途徑除了可以修復(fù)UV照射形成的嘧啶二聚體外,還能夠消除體內(nèi)產(chǎn)生的各種嘌呤和嘧啶加合物。NER修復(fù)的主要特征是對(duì)損傷DNA鏈的兩端進(jìn)行切割,修復(fù)過程在進(jìn)化上是高度保守的[7]。關(guān)于DNA雙鏈斷裂相關(guān)的HR和NHEJ修復(fù)途徑我們將在下面的內(nèi)容中著重介紹。二、真核生物DNA雙鏈斷裂(DSB)損傷DSB損傷是DNA雙螺旋的兩條鏈發(fā)生了斷裂,染色質(zhì)骨架的連續(xù)性遭到了破壞。DSB損傷是所有DNA損傷類型中最為嚴(yán)重的一種;诜蛛x初期的人或鼠的成纖維細(xì)胞中期染色體和染色單體斷裂的情況分析,每個(gè)細(xì)胞每天大約會(huì)有10個(gè)DSB的產(chǎn)生[8-10]。生物體中若是有一個(gè)DSB損傷沒有及時(shí)的或者是正確的修復(fù),都有可能造成細(xì)胞的死亡或癌變。(一)DSB損傷的來源造成DSB損傷的因素有很多,其外源性因素包括:電離輻射、化學(xué)藥物、基因毒性劑等;內(nèi)源性因素包括:程序性的生理因素(如減數(shù)分裂,V(D)J重排,核酶作用)以及自發(fā)性的因素(如復(fù)制叉停滯)等(圖1.4)。
本文編號(hào):3145398
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
DNA損傷的類型、來源以及修復(fù)方式[3]
2等。上述一系列的應(yīng)答反應(yīng)協(xié)同作用,共同維持基因組的穩(wěn)定性。圖1.2DNA損傷應(yīng)答的過程[1](三)DNA損傷的修復(fù)方式DNA損傷修復(fù)是哺乳動(dòng)物細(xì)胞防御機(jī)制的重要部分,在很大程度上保證了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。針對(duì)不同的損傷類型,DNA損傷修復(fù)方式主要涉及堿基切除修復(fù)(BER)、核苷酸切除修復(fù)(NER)、錯(cuò)配修復(fù)(MMR)、同源重組(HR)和非同源末端連接修復(fù)(NHEJ)等(圖1.1)[1]。1.錯(cuò)配修復(fù)(MMR)錯(cuò)配修復(fù)除了能夠糾正不同與“A-T”和“C-G”的錯(cuò)誤堿基配對(duì)外,對(duì)于堿基插入或丟失引起的遺傳信息的改變也有一定的修復(fù)作用。錯(cuò)配修復(fù)是以底物上的信息為模板進(jìn)行的,因此這一系統(tǒng)具備區(qū)分新合成鏈和底物鏈的功能,區(qū)分的依據(jù)主要是DNA的甲基化程度[5](圖1.3)。2.堿基切除修復(fù)(BER)BER可以去除因?yàn)槊摪被A基丟失、電離輻射或內(nèi)源性代謝物質(zhì)引起的DNA損傷,是維持DNA穩(wěn)定的重要修復(fù)方式。主要通過N-糖苷鍵水解酶切除發(fā)生異常的堿基,堿基的釋放過程由DNA糖苷酶催化[6](圖1.3)。
3圖1.3錯(cuò)配修復(fù)和堿基切除修復(fù)示意圖[7]3.核苷酸切除修復(fù)(NER)NER修復(fù)途徑除了可以修復(fù)UV照射形成的嘧啶二聚體外,還能夠消除體內(nèi)產(chǎn)生的各種嘌呤和嘧啶加合物。NER修復(fù)的主要特征是對(duì)損傷DNA鏈的兩端進(jìn)行切割,修復(fù)過程在進(jìn)化上是高度保守的[7]。關(guān)于DNA雙鏈斷裂相關(guān)的HR和NHEJ修復(fù)途徑我們將在下面的內(nèi)容中著重介紹。二、真核生物DNA雙鏈斷裂(DSB)損傷DSB損傷是DNA雙螺旋的兩條鏈發(fā)生了斷裂,染色質(zhì)骨架的連續(xù)性遭到了破壞。DSB損傷是所有DNA損傷類型中最為嚴(yán)重的一種;诜蛛x初期的人或鼠的成纖維細(xì)胞中期染色體和染色單體斷裂的情況分析,每個(gè)細(xì)胞每天大約會(huì)有10個(gè)DSB的產(chǎn)生[8-10]。生物體中若是有一個(gè)DSB損傷沒有及時(shí)的或者是正確的修復(fù),都有可能造成細(xì)胞的死亡或癌變。(一)DSB損傷的來源造成DSB損傷的因素有很多,其外源性因素包括:電離輻射、化學(xué)藥物、基因毒性劑等;內(nèi)源性因素包括:程序性的生理因素(如減數(shù)分裂,V(D)J重排,核酶作用)以及自發(fā)性的因素(如復(fù)制叉停滯)等(圖1.4)。
本文編號(hào):3145398
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