DNA双链断裂(DSB)是一类对细胞危害严重的损伤,损伤未修复或修复不正常将导致基因组不稳定,严重时甚至导致细胞死亡。细胞主要通过非同源末端连接(NHEJ)和同源重组(HR)两条途径来修复DSB损伤。DSB损伤修复过程涉及核小体的翻译后修饰以及相关DNA修复蛋白在DNA损伤位点的募集。组蛋白的乙酰化修饰在此发挥了重要的作用,它能松弛染色质结构,协助损伤修复蛋白的结合而促进修复。含溴结构域蛋白是一类能特异性识别和结合乙酰化修饰位点的蛋白,近年来越来越多的研究表明,在人类细胞中这类蛋白参与DNA损伤修复途径并与多种癌症相关联。酿酒酵母中,蛋白Bdf1是BET家族的一员,含两个串联溴结构域和C端结构域。其溴结构域能特异与组蛋白H3和H4尾部赖氨酸乙酰化位点结合;C端结构域能与TFIID相互作用形成转录起始复合物,促进相关基因的转录。Bdf1在结构和功能上与人类hTAF1蛋白的C端高度同源,并参与调控多个细胞活动,包括DNA损伤修复途径,但具体机制并不清楚。本文研究主要取得如下结果:1)本文构建了一系列bdf1突变体菌株,通过Western Blot技术检测各突变体蛋白表达情况,结果显示任何一个溴结构域或C-端结构域缺失都会导致对应突变体蛋白的表达水平显著下降,而突变溴结构域中的关键氨基酸位点并不影响蛋白表达水平。这说明Bdf1溴结构域和C端结构域在维持蛋白的稳定性上共同发挥了重要作用。2)对Bdf1 一系列突变体菌株进行药物敏感性检测,结果显示无论缺失第一或是第二个溴结构域对DNA复制损伤药物的敏感性都增强,且第一个溴结构域缺失较第二个溴结构域缺失更敏感。同时缺失两个溴结构域该菌株较单个溴结构域缺失对DNA损伤药物的敏感性显著增加,说明Bdf1两个溴结构域在DNA损伤应答中均发挥了作用,并且第一个溴结构域较第二个溴结构域发挥了更重要的功能。同时突变溴结构域中关键氨基酸的位点(Y187F和Y354F),该菌株对药物的敏感性明显大于单一位点的突变,并与缺失对应两个溴结构域菌株的药物敏感性相似。这表明第187和354位酪氨酸在溴结构域中高度保守并在DNA损伤应答中都发挥了功能,也暗示Bdf1参与DNA损伤修复可能依赖与组蛋白乙酰化修饰位点的相互作用。3)用基因打靶技术检测突变菌株中发生同源重组的效率,结果显示Bdf1蛋白促进HR主要依赖第一个溴结构域且第187位酪氨酸残基在其中发挥重要功能。并且Bdf1促进HR途径不依赖其C端结构域与TFIID的相互作用。4)对正常生长状态下的bdf1与野生型菌株进行转录组测序。对差异表达基因进行GO和KEGG分析可知,Bdf1作为转录因子的确调控多个基因的转录,涉及多种细胞组成和分子功能。其中大多数基因与糖类和氨基酸的代谢途径,多种代谢产物的生物合成,质膜运输,细胞自噬,内质网蛋白质加工,蛋白质合成和折叠等相关。在正常生长状态下Bdf1还影响包括NHEJ、HR、错配修复、碱基/核苷酸切除修复、复制后修复及光损伤修复等多种DNA修复途径中部分相关基因的转录水平。5)对DSB损伤发生后bdf1与野生型菌株进行转录组测序分析。在损伤压力下细胞中多数基因的转录水平发生了变化。有趣的是,大多数差异表达基因并不直接参与DNA修复,而参与如细胞周期,环境应激反应,糖类代谢,能量代谢等途径。Bdf1蛋白在DSB损伤发生后主要促进RNR3、HUG1、HO和YOR338W等基因的转录水平,暗示着Bdf1参与DSB损伤应答可能部分通过促进以上基因的转录。而分析结果也表明,Bdf1并不显著影响NHEJ和HR修复途径相关基因的转录水平,暗示了 Bdf1可能通过影响其它过程来发挥功能。本研究表明Bdf1的溴结构域在同源重组中发挥了重要作用,并对野生型和bdf1细胞间转录水平的变化情况进行了分析,为进一步研究Bdf1参与DNA修复的功能和机制提供了线索和依据。