科学家揭示DNA去甲基化与DNA损伤修复之间的调控作用

摘要: 　　3月21日，EMBO Reports在线发表了中国科学院昆明动物学习所李家立课题组的学习论文，该文揭示了DNA去甲基化与DNA损伤修复之间的调控作用。昆明动物所助理学习员蒋德伟为文章第一作者，学习员李家立为通讯作者。 ...

　　3月21日，EMBO Reports在线发表了中国科学院昆明动物学习所李家立课题组的学习论文，该文揭示了DNA去甲基化与DNA损伤修复之间的调控作用。昆明动物所助理学习员蒋德伟为文章第一作者，学习员李家立为通讯作者。
　　准确而有效的DNA损伤与修复应答对机体各种类型的细胞维持基因组完整性是十分重要的，DNA损伤修复功能的障碍会引起严重疾病，包括多种癌症、免疫缺陷、代谢紊乱、血液系统疾病、衰老以及神经系统疾病等。DNA甲基化和去甲基化是重要的表观遗传调控之一，其在基因转录、生长发育和疾病过程中都有着重要的作用；然而，DNA去甲基化与DNA损伤应答之间的关系和相互作用还不清楚。
　　ATM（Ataxia-telangiectasia mutated）和ATR（ATM and Rad51 related）蛋白激酶是DNA损伤应答反应中重要的核心调控因子。李家立课题组之前的学习发现了特异性5hmC丢失与神经退行性疾病小脑共济失调的小脑浦肯野氏神经元易损性的产生、退行性病变之间的重要关系，并揭示TET1参与了ATM激酶依赖的DNA损伤修复过程。在此基础上，学习人员进一步发现了UV和Camptothecin诱导的ATR依赖的DNA损伤应答反应能直接引起TET3酶介导的DNA去甲基化中间产物5hmC的增加；在分子机理层面上，学习人员证实了在ATR依赖的DNA损伤应答反应过程中，ATR通过磷酸化TET3增加其稳定性和5hmC生成活性，从而促进DNA损伤的修复；TET3功能缺失延缓DNA损伤的修复，导致细胞凋亡水平加重。该学习首次揭示了TET3介导的去甲基化在ATR依赖的DNA损伤修复中的重要作用，为进一步认识和理解人与动物机体在维持基因组完整性和DNA损伤修复的调控机制提供了新的见解。
　　该学习项目得到了中科院百人计划和国家自然科学基金的资助。