4月13日，記者從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院嚴(yán)順平教授團(tuán)隊在植物DNA損傷應(yīng)答領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果在國際學(xué)術(shù)期刊《PNAS》上發(fā)表。

據(jù)介紹，所有生物都需把正確的遺傳信息(DNA)傳遞給下一代，但DNA不斷受到各種內(nèi)源和外源因素的損傷。為維持基因組穩(wěn)定性，生物進(jìn)化出復(fù)雜而精細(xì)的DNA損傷應(yīng)答機(jī)制。

在所有DNA損傷類型中，DNA雙鏈斷裂是最嚴(yán)重的DNA損傷形式。同源重組修復(fù)(HR)是精準(zhǔn)修復(fù)DNA雙鏈斷裂的主要機(jī)制，也是利用基因組編輯工具進(jìn)行基因打靶的基礎(chǔ)。

與動物研究相比，植物調(diào)控同源重組修復(fù)的機(jī)制尚不清楚。轉(zhuǎn)錄因子SOG1是植物DNA損傷應(yīng)答的核心蛋白之一，被認(rèn)為是動物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。與p53相比，人們對SOG1還知之甚少。

在本研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，突變E3泛素連接酶DDRM1導(dǎo)致擬南芥對DNA雙鏈斷裂誘導(dǎo)試劑喜樹堿極其敏感。DDRM1含有BRCT和RING結(jié)構(gòu)域，是高度保守的植物特有蛋白，其生物學(xué)功能尚無報道。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，DDRM1能單泛素化SOG1并提高SOG1的蛋白穩(wěn)定性。在DDRM1突變體中，同源重組效率都大大下降，表明DDRM1是同源重組所必需。該研究不僅揭示植物調(diào)控同源重組修復(fù)的新機(jī)制，也為利用同源重組修復(fù)機(jī)制提高植物基因打靶效率提供了新思路。同時，該研究還首次揭示植物調(diào)控SOG1蛋白穩(wěn)定性的機(jī)制，具有重要科學(xué)意義。

據(jù)悉，嚴(yán)順平為上述研究文章通訊作者，博士后王軒鵬為本文第一作者。該研究受到國家自然科學(xué)基金、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)自主科技創(chuàng)新基金、生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院龍云計劃和百川計劃的資助。嚴(yán)順平團(tuán)隊成立于2014年，在植物DNA損傷應(yīng)答領(lǐng)域已取得多項創(chuàng)新性成果。

關(guān)鍵詞： 同源重組 技術(shù)學(xué)院 華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué) 本研究中