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发酵工程与古菌分子生物学团队在研究古菌DNA损伤修复调控领域再次取得重要进展
时间:2018-06-08

2018年6月7日《核酸研究》杂志(Nucleic Acids Research)在线发表了发酵工程与古菌分子生物学研究团队最新研究论文,题为“An Orc1/Cdc6 ortholog functions as a key regulator in the DNA damage response in archaea”。通讯作者为我校生命科学技术学院佘群新教授和梁运祥教授,研究生孙萌萌和冯旭为共同第一作者。

DNA损伤信号的应答(DNA damage response, DDR)是所有生物体维持基因组稳定性的前提,是生物的基本生理机制之一。真核生物与细菌中的DNA损伤修复机制包括其调控网络已经被广泛研究,但是目前关于古菌DNA损伤应答的报道较少,其是否像真核生物和细菌一样具有高效的调控网络有待揭示。我校农业微生物学国家重点实验室所属的发酵工程与古菌分子生物学研究团队一直致力于研究古菌DNA损伤修复的工作机制。该团队今年3月曾在《核酸研究》杂志上发表冰岛硫化叶菌编码的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转录因子的研究成果。但该蛋白的上游调控因子以及在DNA损伤的应答中其他不依赖该蛋白的基因如何调控尚不清楚。此次研究成果表明一个复制起始蛋白ORC1/细胞分裂周期蛋白Cdc6的同源蛋白ORC1-2是古菌DNA损伤应答的关键调控因子。实验证据表明,orc1-2基因缺失菌株与野生型菌株相比,对DNA损伤试剂NQO处理更加敏感,并且丧失了全部由NQO引起的DNA损伤应答,其中包括细胞聚集的形成以及细胞周期的调控。进一步的研究指出ORC1-2蛋白可以结合一个位于DDR基因启动子区域上的6个碱基的保守位点进而调控这些基因的表达包括早前报道的tfb3。最后该论文还证明大量的ORC1-2蛋白对于DNA损伤应答是必要但不充分的。

该研究首次揭示了古菌中以ORC1-2蛋白为核心DNA损伤应答调控网络,并且第一次证实,对于所有生物,DNA损伤的应答策略在进化上都是保守的。

论文在线网址:

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gky487/5033999

TFB3 paper:

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gky236/4956648

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