手机官网

南昌五元生物科技有限公司   版权所有    |   赣ICP备36585544号-1   |   网站管理

联系我们

关注我们

地址:江西省南昌市高新技术产业开发区艾溪湖
          北路688号中兴软件园10栋

电话:0791-88165286                   hr电话:0791-88163956

邮箱:wuyuan@fivelement.cn       hr邮箱:hr@fivelement.cn

研究人员揭示了端粒t环的保护特性

根据Crick的最新研究,端粒末端的环起着至关重要的保护作用,防止染色体受到不可挽回的损伤。

这项发表在《自然》(Nature)杂志上的研究显示,端粒末端的“t环”的绕紧和松开如何保护染色体免于DNA损伤。该研究还揭示了这一过程是如何被调控的。

 

维持线性染色体的一个重大挑战是必须防止DNA末端被检测出DNA损伤。这个问题用端粒可以解决,端粒是非编码的DNA的特殊结构,可以保护染色体的末端。端粒被认为是保护染色体末端的一种方式,是采用一种类似套索的t-环结构,它的作用是将DNA末端埋入端粒中并覆盖它,使染色体末端不会被检测为DNA损伤。这些环是由染色体末端的端粒折叠形成的,可以绕紧或解开。

 

“虽然端粒在保护DNA和让细胞分裂方面发挥着重要作用,但关于t环的疑团,包括其功能和重要性的不确定性一直存在。”这是我们想通过这项研究解决的问题,”论文作者、Crick研究所,DNA双链断裂修复代谢实验室的博士后Panagiotis Kotsantis说。

 

这项研究发现了在细胞周期中正确的阶段缠绕和解开这些t环的重要性。

 

如果DNA复制发生时,t-环仍然处于缠紧的状态,这就产生了一个问题,因为进行中的复制叉与t-环碰撞,会触发端粒的毁灭性的磨损和染色体末端的损伤。

 

另一方面,通过控制端粒,使得在细胞周期的所有阶段,t环都不合时宜地散开。这样的话,研究人员发现,染色体的末端被暴露出来,并被检测出DNA损伤。这是首次表明t环对保护染色体的末端很重要。

 

“确保这些环在DNA复制过程中解开,然后在细胞周期的其他阶段重新绕紧,这是防止染色体受损的关键。”这是一个非常复杂的过程,如果出现问题,可能会对细胞产生毁灭性的后果。”论文作者、Crick研究所,DNA双链断裂修复代谢实验室的组长Simon Boulton解释道。

 

图片来自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1744-8

 

研究人员还发现了控制这些t环绕紧和解开的机制。他们发现,当t环附近的一种被称为TFR2的端粒结合蛋白经历一种被称为去磷酸化的化学变化时,它会吸引另一种叫做RTEL1的蛋白质。被t环吸引后,第二种蛋白质可以解开t环。研究还表明,这个过程反过来也同样成立,所以当TFR2被磷酸化时,它排斥RTEL1,从而阻止t环在细胞周期中的复制期外被解开。

 

“我们的下一步将是研究端粒和t环在干细胞中的作用,因为它们的保护机制不同,这意味着如果可以阻止这些环奇怪地形成,染色体就不会融合——这其中肯定还有其他因素在起作用,”Simon进一步解释说。