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      基因調(diào)控多工具在DNA損傷后對基因組進行解密時起著關(guān)鍵作用
      
			
      
				2019-04-09 14:15:49
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      現(xiàn)在已經(jīng)證明，參與細胞中基因表達調(diào)控的幾乎每一步的蛋白質(zhì)復(fù)合物在清除RNA生成中潛在的交通擁堵方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
      

      基因調(diào)控多工具在DNA損傷后對基因組進行解密時起著關(guān)鍵作用
      

      RNA聚合酶II(RNAPII) - 從DNA模板產(chǎn)生RNA的酶 - 由于DNA模板的損傷而會卡住，必須清除這些果醬以恢復(fù)基因表達和正常細胞功能。新的研究表明，主要的調(diào)節(jié)復(fù)合物“Ccr4-Not”執(zhí)行這項任務(wù)，在從DNA轉(zhuǎn)錄RNA期間與RNAPII相關(guān)聯(lián)，并在RNAPII卡住時標記RNAPII，使DNA得以修復(fù)，正常的細胞功能恢復(fù)。
      

      描述賓夕法尼亞州立大學(xué)科學(xué)家研究的論文發(fā)表在2019年4月4日的“基因與發(fā)展”雜志上。
      

      “正常的細胞功能依賴于有時被稱為'生物學(xué)的中心法則'，”生物化學(xué)和分子生物學(xué)教授，賓夕法尼亞州立大學(xué)真核基因調(diào)控中心成員Joseph C. Reese說。“DNA中的基因被轉(zhuǎn)錄成RNA，而RNA又轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)可以發(fā)揮細胞的功能。這是一個高度協(xié)調(diào)的過程，基因表達和蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)的精確控制決定了細胞功能。
      

      “從開始到結(jié)束，Ccr4-Not復(fù)合物幾乎涉及這一過程的每一步。我們的新研究表明，這種復(fù)合物具有額外的功能，有助于在轉(zhuǎn)錄期間出現(xiàn)問題時保持正常的細胞功能。”
      

      在從RNA轉(zhuǎn)錄RNA期間，RNAPII本身是由多個蛋白質(zhì)亞基組成的大型復(fù)合物 - 沿著DNA鏈行進，讀取ATCG序列并產(chǎn)生RNA的互補鏈。如果RNAPII遇到可能由紫外線輻射和其他來源引起的DNA損傷，它可能會卡住并阻止尾隨聚合酶完成基因的轉(zhuǎn)錄，類似于停滯的汽車如何阻止其后面的交通流動。如果無法清除這種堵塞，那么轉(zhuǎn)錄相同基因的多個RNAPII可能會開始堆積在一種交通阻塞中，從而阻止DNA被修復(fù)并阻礙細胞功能。
      

      研究人員使用遺傳方法和重建生物化學(xué) - 一種方法，可以通過精確控制的方式添加，帶走和混合細胞過程的純化成分，以準確識別它們的功能 - 以顯示Ccr4-Not新因素使用稱為遍在蛋白的小信號分子標記RNAPII。遍在蛋白與RNAPII的連接觸發(fā)其他細胞組分降解酶，清除果醬。“清除卡住的RNAPII是正常細胞功能的必要過程，”里斯說。“這種途徑的缺陷與許多疾病和人類綜合癥有關(guān)，例如Cockayne綜合征 - 一種神經(jīng)退行性疾病，導(dǎo)致生長障礙，神經(jīng)發(fā)育缺陷和對紫外線的敏感性。”
      

      “以前的研究表明Ccr4-Not可以幫助細胞應(yīng)對DNA損傷，”Reese說。“Ccr4-Not復(fù)合物的突變成員使細胞對破壞基因組的試劑更敏感，但由于Ccr4-Not涉及基因調(diào)控的許多方面，因此直到現(xiàn)在還不清楚它的確切作用是什么。 Ccr4-Not招募了RNAPII的破壞機制是一個令人驚訝的結(jié)果，并表明它可以作為拖車來消除整個基因組中的交通擁堵。“
      
			

			
        
      
			
      
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