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文章背景簡介

BACKGROUND INTRODUCTION

DNA損傷修復的異常是基因組不穩定的重要原因。 DNA雙鏈斷裂（DSBs）被認為是細胞基因組完整性最具災難性的變化，通常由復制應激，遺傳毒性化學物質，電離輻射暴露，炎癥，氧化應激和病毒感染等疾病引起。為了應對這些不斷產生的病變，真核細胞已經開發出復雜而有效的DNA損傷應答（DDR）系統，包括許多DNA損傷修復途徑。同源重組（HR）和非同源末端連接（NHEJ）是負責DSB修復的主要分子途徑。 HR是一種無錯誤的修復途徑，其涉及在晚期S期和G2期使用同源DNA序列作為模板。在HR修復中，RAD51蛋白是以ATP依賴性方式負責同源配對和DNA鏈交換反應的中心重組酶，重組酶通過BRCA1、BRCA2、PLK1、RAD51旁系同源物或其他調節劑在翻譯后水平介導正調節和負調節。

長鏈非編碼RNA（lncRNA）是一組非編碼RNA轉錄物，其包含超過200個核苷酸并且缺乏明顯的開放閱讀框。 LncRNA在許多細胞生物學過程中發揮著重要作用，包括細胞周期進程、細胞凋亡、發育、干細胞多能性、肌肉分化和癌發生。在復雜的lncRNA作用網絡中，作為ceRNA調節其它基因的表達是一種較普遍的調控模式，如lncRNA能通過競爭性結合miRNA介導的基因沉默。先前的研究表明，lnc－RI參與有絲分裂的控制，通過miR－210－3p的競爭性靶向調節PLK1（Polo－like Kinase 1，Polo樣激酶1）表達。在該研究中，一個有趣的現象揭示了lnc－RI的敲低導致一組DDR調節因子的異常表達，表明lnc－RI可能在DDR和基因組不穩定性中起作用。

北京放射醫學研究所的Liping Shen等人于2017年在《Nucleic Acids Research》（IF＝11．147，生物1區）發表了題為“LncRNA lnc－RI regulates homologous recombination repair of DNA double－strand breaks by stabilizing RAD51 mRNA as a competitive endogenous RNA”的文章。本文揭示了lnc－RI在調節DSB修復和維持基因組穩定性的HR途徑中的作用。

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所用到的主要方法

METHODS

1．CB微核實驗：外周血淋巴細胞微核率測定作為對職業性放射性工作者所受輻射損傷的評價是一項非常有意義的指標。健康成人外周血淋巴細胞微核細胞率正常值范圍為0－6‰，均值為1．2‰。

2．慢病毒載體及轉染：基因轉入

3．實時熒光定量PCR：基因水平定量分析

4．Western Blot：蛋白質水平分析

5．彗星實驗：又稱單細胞凝膠電泳實驗，是一種通過檢測DNA鏈損傷來判別遺傳毒性的技術

6．免疫熒光：蛋白質水平分析

7．DR－GFP／I－Sec I HR 分析：

8．NHEJ分析：非同源末端連接（NHEJ）

9．雙報告熒光素酶分析：啟動子轉錄活性分析

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文章主要內容摘要

ABSTRACT

DNA雙鏈斷裂（DSB）修復對于維持基因組穩定性至關重要。目前DSB修復機制的模型都是基于DNA修復蛋白的研究。最近，長鏈非編碼RNA（lncRNA）作為新的調節分子出現，在生物過程中具有多種功能。在本研究中，我們發現電離輻射誘導的lncRNA lnc－RI的表達與人外周血淋巴細胞中的微核率呈負相關。抑制lnc－RI可顯著增加自發性DSB水平，這被證實與DSB的同源重組（HR）修復效率降低有關。 RAD51（HR途徑中的關鍵重組酶）的表達在lnc－RI抑制的細胞中急劇下降。在進一步的研究中，我們證明miR－193a－3p可以與lnc－RI和RAD51 mRNA結合并抑制lnc－RI和RAD51 mRNA的表達。 Lnc－RI作為競爭性內源RNA（ceRNA）通過與lnc－RI／miR－193a－3p／RAD51作用途徑來調節RAD51 mRNA穩定性。據我們所知，這是第一項證明lnc－RI在調節DSB的HR修復中作用的研究。在該研究中建立的反饋回路表明：lnc－RI對于維持基因組穩定性至關重要。