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【中国科技网】我国科研人员在植物DNA损伤应答领域取得新进展

科技日报记者 吴纯新 通讯员 王轩鹏

4月13日,记者从M88体育-明升M88体育获悉,该校生命科学技术学院严顺平教授团队在植物DNA损伤应答领域取得新进展,相关研究成果在国际学术期刊《PNAS》上发表。

据介绍,所有生物都需把正确的遗传信息(DNA)传递给下一代,但DNA不断受到各种内源和外源因素的损伤。为维持基因组稳定性,生物进化出复杂而精细的DNA损伤应答机制。

在所有DNA损伤类型中,DNA双链断裂是最严重的DNA损伤形式。同源重组修复(HR)是精准修复DNA双链断裂的主要机制,也是利用基因组编辑工具进行基因打靶的基础。

与动物研究相比,植物调控同源重组修复的机制尚不清楚。转录因子SOG1是植物DNA损伤应答的核心蛋白之一,被认为是动物p53的同功能蛋白。p53是被研究最多的蛋白,也是最重要的抑癌蛋白。与p53相比,人们对SOG1还知之甚少。

在本研究中,研究者发现,突变E3泛素连接酶DDRM1导致拟南芥对DNA双链断裂诱导试剂喜树碱极其敏感。DDRM1含有BRCT和RING结构域,是高度保守的植物特有蛋白,其生物学功能尚无报道。

进一步研究发现,DDRM1能单泛素化SOG1并提高SOG1的蛋白稳定性。在DDRM1突变体中,同源重组效率都大大下降,表明DDRM1是同源重组所必需。该研究不仅揭示植物调控同源重组修复的新机制,也为利用同源重组修复机制提高植物基因打靶效率提供了新思路。同时,该研究还首次揭示植物调控SOG1蛋白稳定性的机制,具有重要科学意义。

据悉,严顺平为上述研究文章通讯作者,博士后王轩鹏为本文第一作者。该研究受到国家自然科学基金、M88体育-明升M88体育自主科技创新基金、生命科学技术学院龙云计划和百川计划的资助。严顺平团队成立于2014年,在植物DNA损伤应答领域已取得多项创新性成果。

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