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DNA损伤和各种不受调节的DNA变化是对基因组最大的威胁。基因组结构与功能的不均一性决定其各个物理位置的稳定性也不相同。基因组上某些位点显示更高程度的不稳定性和易受损性。主要表现为在正常情况下或某些压力情况下,这些位点更容易发生各类型的DNA损伤和DNA变化活动。基因组不稳定位点与人类健康的关系已为很多研究所展示。在肿瘤细胞中,染色体脆性位点易发生高频率的DNA断裂和染色体重排。在这些位点发生的大规模重排造成大段基因组序列丢失,从而使其中的基因功能缺失。在一些肿瘤病例中的研究显示这些过程伴随着抑癌基因的丢失。而染色体脆性位点很可能只是一类特殊的染色体不稳定位点。目前对这样的位点的研究仍缺乏有效和高效的研究手段。
利用DNA损伤蛋白在其作用位点聚集的特点,我们开发了基于染色质免疫共沉淀的高通量测序手段用以鉴定和研究基因组不稳定位点,我们将这个方法鉴定到的位点称作基因组脆弱位点(vulnerablegenomicsites)。这个方法主要特点是在高效高敏感性的提供DNA同源重组蛋白Rad52的定位信息之外,保留了单链结合蛋白以结合的单链信息。我们的研究显示,链特异性信息对于了解Rad52结合位点处的DNA结构,推断此结合产生的过程、进而了解相关基因对于保护这些位点的积极作用起到了极为关键的作用。这也成为这个方法区别与其他相关基因组范围的研究方法的主要特点。
这篇论文讨论了在pfh1、hst4、组蛋白H3H4基因的突变体中通过Rad52ssChIP-seq方法进行基因组脆弱位点研究。展示了不同保护机制缺失下,基因组脆弱位点的情况。通过这些脆弱位点的DNA结构、产生原因、基因组功能和位置相关性等分析,我们对于这些脆弱位点的内在特点和保护机制的作用方式有了更深的阐释。通过这篇论文,我们希望展示这个研究平台对于此类基因组脆弱位点研究的高效和高信息含量等特点,对于该领域相关的研究提供一个可行的研究手段。