海洋学术进展

首页  |  热点专题

[学术] 海洋学院博士生PNAS发表研究成果

作者:王钰婷 发布日期:2020-04-14 访问次数:263

海洋学院海洋生物与药物研究所郑道琼实验室关于APOBEC蛋白在DNA复制压力下的作用模式的研究发现“Analysis of APOBEC-induced mutations in yeast strains with low levels of replicative DNA polymerases”,日前以海洋学院2018级博士生隋阳为第一作者在美国科学院院刊PNAS在线发表。 



从古老的海洋脊椎动物七鳃鳗到人类都存在一类称为载脂蛋白B信使RNA编辑酶催化多肽的胞苷脱氨酶的APOBEC蛋白家族。APOBEC蛋白能对RNA或单链DNA上的胞嘧啶进行脱氨使其变成尿嘧啶。由于尿嘧啶在DNA复制过程中倾向于与腺嘌呤配对进而造成C-T突变,APOBEC蛋白已被开发成重要的DNA碱基编辑工具。近年研究表明,APOBEC3A和APOBEC3B这两个成员在特定条件下会攻击细胞自身基因组DNA,成为多种肿瘤基因组不稳定的主导因素之一。与正常细胞相比,肿瘤细胞中普遍存在DNA复制压力,可能是促进APOBEC蛋白诱导基因组变异的重要因素。

在海洋学院郑道琼副教授和杜克大学Thomas D. Petes教授指导下,实验室对在单细胞模式生物酿酒酵母中异源表达人源APOBEC3B蛋白、在全基因组水平探究DNA复制压力对APOBEC蛋白诱变模式的影响等进行了研究。

研究发现,较野生型酵母相比,DNA复制压力酵母模型中APOBEC3B的突变率可提高一个数量级;DNA聚合酶Polα和Polδ功能缺陷导致滞后链富集APOBEC3B诱导的突变,而Polε功能缺陷使前导链和滞后链均富集突变;转录水平的提高会促进APOBEC3B在启动子和终止子区域的突变率,tRNA区域是基因组突变热点;APOBEC3B诱导的突变在DNA重组区域较其它区域显著提高;DNA复制压力下APOBEC3B诱导具有成簇性,范围可达10kb。这些发现提示DRS复制压力对APOBEC蛋白的胞内致突变能力和分布均有影响。 


DNA复制压力来源及APOBEC诱变靶位     


项目开展过程中还得到了美国NIH的Dmitry A. Gordenin研究员和UCLA的Yi Yin助理教授课题组的支持。经费由国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费和舟山-浙大市校合作项目等资助。 

(王钰婷)