位点特异性的DNA双链断裂会诱导顺式转录以及蛋白质的表达

《Communications Biology》：Site-specific DNA double-strand break induces local transcription in cis and protein expression

　　

摘要

DNA损伤响应是一系列复杂的信号通路，细胞在DNA受损（包括双链断裂）时会激活这些通路以保护基因组的完整性。我们之前与其他研究者共同发现，RNA聚合酶II以及启动复合体的相关成分会被招募到暴露的DNA末端。这一过程会促使一个完整的转录装置的形成，并合成由损伤诱导产生的长非编码RNA，这些RNA对于全面激活DNA损伤响应至关重要。因此，DNA双链断裂可以起到转录启动子的作用。然而，目前尚不清楚：在缺乏转录启动子的开放阅读框上游发生的DNA断裂（其后跟随多聚腺苷化信号）是否能够诱导编码RNA的转录，进而产生蛋白质产物。在这里，我们利用CRISPR/Cas9技术在两种不同的细胞系统中，在一个没有启动子的、因此处于沉默状态的报告基因上游制造了特定的DNA双链断裂。在这两种细胞模型中，DNA双链断裂都足以触发多聚腺苷化转录本的表达以及蛋白质产物的生成。综上所述，我们的研究结果表明DNA双链断裂能够作为具有功能性的启动子，驱动蛋白质的合成，揭示了DNA损伤调控基因表达的另一种机制。