堿基切除修復與DNA甲基化偶聯(lián)機制的研究.pdf

1、胞嘧啶的甲基化是遺傳物質(zhì)的一種重要修飾方式，增加了DNA的信息儲量。但同時由于甲基化胞嘧啶本身的不穩(wěn)定，它成為細胞內(nèi)突變的一個重要來源。甲基化胞嘧啶在生理條件下極易發(fā)生自發(fā)脫氨，生成胸腺嘧啶，產(chǎn)生G/T錯配。這種突變頻率遠高于胞嘧啶，嚴重威脅基因組的穩(wěn)定性。在哺乳動物中兩個胸腺嘧啶糖基化酶TDG和MBD4通過起始胸腺嘧啶的堿基切除修復過程來修復 G/T錯配。但這種修復只是DNA水平上的修復，而DNA甲基化狀態(tài)—表觀遺傳學水平上的信息并沒

2、有得到回復，這樣DNA經(jīng)過一次復制后就會產(chǎn)生甲基化譜式的丟失。在DNA修復過程中，DNA甲基化狀態(tài)到底如何恢復是本論文的研究重點。我們證實了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶Dnmt3a能與胸腺嘧啶糖基化酶TDG相互作用。Dnmt3a的PWWP結(jié)構(gòu)域和催化結(jié)構(gòu)域介導了與TDG的N端部分的相互作用。Dnmt3a和TDG的相互作用也影響二者的酶活力：Dnmt3a能刺激TDG的糖基化酶活力而TDG反過來能抑制Dnmt3a的甲基轉(zhuǎn)移酶活力。另外，Dnmt3a還能

3、與堿基切除修復途徑中的因子DNA連接酶ligase Ⅲ相互作用。這些證據(jù)顯示DNA的G/T錯配修復與DNA甲基化譜式的回復之間可能存在偶聯(lián)關系。對甲基化胞嘧啶自發(fā)脫氨后的DNA修復與甲基化譜式的回復的分子機理和生物學功能的研究，有助于我們理解DNA甲基化譜式穩(wěn)定維持的分子機理，最終有助于更好地理解包括癌癥在內(nèi)的人類重大疾病的表觀遺傳機制。 胞嘧啶的甲基化是遺傳物質(zhì)的一種重要修飾方式，增加了DNA的信息儲量。但同時由于甲基化胞嘧

4、啶本身的不穩(wěn)定，它成為細胞內(nèi)突變的一個重要來源。甲基化胞嘧啶在生理條件下極易發(fā)生自發(fā)脫氨，生成胸腺嘧啶，產(chǎn)生G/T錯配。這種突變頻率遠高于胞嘧啶，嚴重威脅基因組的穩(wěn)定性。在哺乳動物中兩個胸腺嘧啶糖基化酶TDG和MBD4通過起始胸腺嘧啶的堿基切除修復過程來修復 G/T錯配。但這種修復只是DNA水平上的修復，而DNA甲基化狀態(tài)—表觀遺傳學水平上的信息并沒有得到回復，這樣DNA經(jīng)過一次復制后就會產(chǎn)生甲基化譜式的丟失。在DNA修復過程中，DNA

5、甲基化狀態(tài)到底如何恢復是本論文的研究重點。我們證實了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶Dnmt3a能與胸腺嘧啶糖基化酶TDG相互作用。Dnmt3a的PWWP結(jié)構(gòu)域和催化結(jié)構(gòu)域介導了與TDG的N端部分的相互作用。Dnmt3a和TDG的相互作用也影響二者的酶活力：Dnmt3a能刺激TDG的糖基化酶活力而TDG反過來能抑制Dnmt3a的甲基轉(zhuǎn)移酶活力。另外，Dnmt3a還能與堿基切除修復途徑中的因子DNA連接酶ligase Ⅲ相互作用。這些證據(jù)顯示DNA的G/