【摘 要】
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基因组DNA的完整性复制是生物细胞遗传信息准确传递的首要前提。在DNA损伤、特殊结构或聚合酶抑制剂等多种内外源因素存在时,复制叉的功能会受到抑制甚至发生崩解,进而导致DN
【机 构】
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浙江大学海洋学院; 浙江大学生命科学学院;
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基因组DNA的完整性复制是生物细胞遗传信息准确传递的首要前提。在DNA损伤、特殊结构或聚合酶抑制剂等多种内外源因素存在时,复制叉的功能会受到抑制甚至发生崩解,进而导致DNA双裂断裂的发生并引发S期的复制压力。DNA复制压力(DNA replication stress;DRS)在肿瘤细胞中普通存在,是诱导基因组不稳定性现象,包括杂合性丢失和染色体重排的重要因素。本项研究以模式生物酿酒酵母为对象,通过降低D NA聚合酶表达量对细胞施加复制压力,运用全基因组测序和定制SN P芯片等高通量分析方法在全基因组水平揭示了DRS引起全局性变异的规律与分子遗传机制。主要结论包括:(1)基因组在D RS存在特定的断裂脆性位点,包括复制终止位点,Ty转座子和G4序列等;(2)串联重复序列容易形成环状DNA,导致拷贝数降低;(3)三种主要DNA聚合酶α,δ和ε在维持基因组稳定性具有不同的分工;和(4)DRS会诱导点突变频率的提升,与聚合酶ζ的活性紧密相关。有趣的是,酵母细胞在DRS下逐渐适应这种选择压力,获得了较出发菌株明显提高的生长速度。通过分子遗传操作,我们阐明了特定染色体畸变、重排和DNA序列变异在细胞获得复制压力耐性中的具体遗传机制,证实了DRS是推动细胞表型进化的重要因子。
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