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DNA双链断裂损伤(DSB)是一种细胞毒性非常高的损伤形式。如不能进行正确有效的修复,DSB将造成遗传信息的改变、缺失,严重影响基因组的稳定性,最终导致细胞凋亡或细胞癌变。因此,真核细胞中具备了两种修复DSB的机制,一种是非同源末端连接(NHEJ)、另一种是同源重组(HR)。由于机制的区别,这两种修复方式分别在特定细胞周期内发挥主要的修复作用：NHEJ主要在分裂问期发挥作用,但修复结果容易产生局部遗传信息的改变；HR途径主要在G2/S期发挥作用,依赖于同源序列为修复模板,因此能够保证高精度的修复。过去人们认为只有蛋白参与了DSB的修复,但最新的结果表明一种名为diRNA的非编码小RNA也参与其中。diRNA是产生于损伤位点附近的长度约为21nt的小RNA, diRNA的产生依赖于核酸酶Dicer,效应依赖于小RNA干扰核心分子AGO2。然而,diRNA参与DSB修复的具体机制还不明确,AGO2与diRNA的效应能否影响修复蛋白在DSB位点的募集及染色质结构也是未知。本课题通过筛选鉴定diRNA效应分子AGO2的新的互作蛋白发现AGO2与DSB修复蛋白RAD51存在相互作用,并且AGO2能够结合在损伤位点附近同时促进同源重组关键分子RAD51在DSB位点的募集。通过在293T细胞中过表达外源AGO2后进行的免疫沉淀证明了AGO2与包括RAD51在内的多个DSB修复蛋白间的存在相互作用,此外,免疫荧光检测IR照射细胞后形成的foci发现只有RAD51foci受到AGO2的影响,表明diRNA和AGO2能够影响RAD51在损伤位点的募集。过表达外源RAD51和内源RAD51的免疫沉淀从不同方向均证实了AGO2与RAD51间的相互作用稳定存在。对AGO2-RAD51相互作用的深入研究发现,细胞受到IR损伤处理后,AGO2-RAD51相互作用显著增强。但AGO2片段免疫沉淀未能确定介导AGO2-RAD51相互作用的区域。不能结合小RNA的AGO2突变体以及Dicer敲低引起的diRNA生成缺失都不影响AGO2-RAD51相互作用,表明AGO2-RAD51相互作用不依赖于diRNA。染色质共沉淀结果则显示AGO2能够结合到损伤位点附近的DNA上。这些结果表明AGO2能够通过自身结合到在DSB附近和与RAD51的相互作用直接促进RAD51在DSB位点的聚集。因此,本课题为阐明diRNA促进DSB修复的分子机制提供了重要依据,建立了小RNA通路与DNA损伤修复通路间的联系,拓展了对DNA损伤修复机制和非编码小RNA功能的认识。但是diRNA和AGO2参与DNA损伤修复的机制还有诸多不明确的地方,有待进一步的深入研究。