收藏本站
《湖南大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

DNA损伤应答中长非编码RNA LRIK、ncRNA0301及蛋白质XPF的功能研究

王丹  
【摘要】:DNA损伤应答是细胞维持正常生命活动的重要措施,是保持基因组稳定性的关键机制。由于来自细胞外或细胞内部的因素,人体细胞每天会产生大量的形式多样的DNA损伤,这些损伤被及时并正确的修复可以防止发生基因组畸变。没有修复的DNA损伤会导致基因组突变,基因组突变是癌症发生、发展的重要原因。所以,DNA损伤应答通路的研究一直是生命科学研究的前沿和热点课题。传统的DNA损伤应答的研究主要关注蛋白因子在其中发挥的作用,随着ENCODE(encyclopedia of DNA elements)计划和高通量测序技术的发展,长非编码RNA(200碱基)的功能逐渐受到关注。长非编码RNA通过与蛋白质、DNA或RNA的相互作用,参与多种生物学过程,如蛋白因子的募集、免疫过程的调节、基因的转录及转录后调控等。本文主要关注长非编码RNA和蛋白质在DNA损伤应答过程中的功能和机制,发现并鉴定了参与DNA损伤修复的长非编码RNA,并对其参与DNA损伤应答的分子机理开展深入的研究。(1)首先通过芯片检测紫外光及MMS(甲烷磺酸甲酯,methyl methane sulfonate)处理后非编码RNA的转录情况,分析处理后差异表达的长非编码RNA,发现其中转录变化较高的一条长非编码RNA LRIK在紫外光和MMS诱导后都表现出转录增加。敲降LRIK虽然会增加细胞对紫外光的敏感性,但是LRIK并不影响CPD(环丁烷嘧啶二聚体,cyclobutane-pyrimidine dimer)的修复速率,而是在紫外光造成的次级损伤DSB(DNA双链断裂,DNA double-strand break)的修复中发挥作用。(2)DNA双链断裂是细胞中较为严重的DNA损伤类型,LRIK在产生DSB损伤后转录应激增加,研究发现LRIK与DSB修复通路中的Ku70相互作用,共同参与DSB修复中的NHEJ(非同源末端连接修复,non-homologous end-joining)修复途径。Ku70/Ku80形成的二聚体在NHEJ的识别和起始中发挥重要作用,敲降LRIK会影响它与Ku二聚体的结合,导致Ku70/Ku80以及下游NHEJ修复蛋白如DNA-PKcs、XRCC4等结合在受损的染色质上的能力减弱,从而影响DSB修复中H2AX的磷酸化(γH2AX)形成γH2AX foci,降低了DSB的修复效率,说明LRIK在DSB识别及信号传导过程中发挥重要作用。(3)在NHEJ修复通路中,LRIK与Ku70协同发挥作用。细胞中敲降LRIK不影响NHEJ修复蛋白(Ku70、Ku80、DNA-PKcs、XRCC4)的表达水平,在细胞中表达LRIK的反义RNA来破坏LRIK与Ku70的相互作用,观察发现表达LRIK反义RNA的细胞对DSB诱导剂更加敏感,修复DSB的速率降低,并且影响γH2AX foci的形成。(4)DNA损伤后,有三种蛋白质可以对H2AX进行磷酸化,分别是ATM、ATR以及DNA-PKcs。研究发现LRIK并不影响ATM、ATR的mRNA水平和蛋白质水平,也并没有与ATM、ATR具有相互作用,因此说明,敲降LRIK不利于DNA-PKcs在受损染色质上的募集,从而影响H2AX的磷酸化和形成γH2AX foci。(5)核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)是人体细胞修复紫外光线造成的损伤的主要方式,参与NER的蛋白因子的突变与多种严重疾病相关。为了探索长非编码RNA在NER中的作用,我们选取了一条只在紫外光刺激下转录升高的长非编码RNA 0301。进一步的探索发现,长非编码RNA 0301与NER通路的一个重要蛋白复合物CAK(CDK-activating kinase)中的两个亚基MAT1以及CDK7相互作用,影响紫外光处理后细胞修复CPD的水平和细胞周期的恢复,这是在NER中发现的首个参与修复的长非编码RNA。(6)银纳米颗粒(silver nanoparticle,AgNPs)由于其良好的抑菌作用被广泛应用在生活、医疗当中,与人体接触的AgNPs可以被细胞内吞进而导致DNA损伤,引起DNA损伤应答。本文的数据证实了AgNPs能被细胞内吞,内吞AgNPs后细胞内活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)的产生显著增加。通过集落形成实验,我们发现XPF敲降细胞对AgNPs极为敏感。进一步的研究表明,敲降XPF会使细胞中的DNA损伤发生累积,进一步激活p53及其下游应答通路,引起细胞凋亡。因此,XPF蛋白在释放AgNPs带来的DNA损伤胁迫过程中发挥关键作用。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:Q75

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李文送;;DNA甲基化及其生物学功能[J];生物学教学;2014年09期
2 刘庆华;茹慧香;;“DNA是主要的遗传物质”教学设计[J];中学生物教学;2016年07期
3 丁思思;袁华;罗小虎;李高峰;;植物DNA粗提取与鉴定的简便方法[J];中学生物教学;2016年19期
4 周苑;;《DNA分子的结构》微课程设计[J];中国信息技术教育;2016年24期
5 吴久宏;;追寻人类思维的脉络——苏教版“DNA分子的结构”一节科学史料教学设计[J];中学生物教学;2016年21期
6 唐琳;;《DNA是主要的遗传物质》教学设计(第一课时)[J];课程教育研究;2016年35期
7 王佳惠;;“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验改进[J];中学生物教学;2016年18期
8 刘雪梅;;作图法解决“放射性同位素标记DNA与细胞增殖”问题[J];中学生物教学;2016年18期
9 陈云;;“DNA是主要的遗传物质”一节的教学设计[J];生物学教学;2017年02期
10 霍静;李妞妞;曾令江;;提高“DNA粗提与鉴定”实验开出率的思考与探索[J];生物学教学;2017年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘冰;王旭;赵梦真;晁洁;樊春海;;基于DNA折纸术的纳米金棒精密修饰[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十八分会:化学生物学[C];2016年
2 刘冬生;李闯;程恩隽;邢永政;金娟;;DNA超分子水凝胶及其应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十四分会:超分子组装与软物质材料[C];2016年
3 Kaiying Cheng;Hong Xu;Xuanyi Chen;Liangyan Wang;Bing Tian;Ye Zhao;Yuejin Hua;;Structural basis for DNA 5′-end resection by RecJ[A];第五届中国结构生物学学术讨论会摘要集[C];2016年
4 陈南迪;覃诗雅;羊小海;王青;翦立新;王柯敏;;“传感-治疗”的DNA纳米装置在协同杀伤循环肿瘤细胞的应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十八分会:纳米生物效应与纳米药物化学[C];2016年
5 刘晔华;陈锦艳;江雁;张坚磊;穆红;;磁珠法提取金黄色葡萄球菌基因组DNA的评价[A];第七届中国临床微生物学大会暨微生物学与免疫学论坛论文汇编[C];2016年
6 谭磊;孙悦;周湘;刘伟;;多头蚴核糖体DNA及线粒体DNA多态性研究[A];中国畜牧兽医学会兽医寄生虫学分会第十三次学术研讨会论文集[C];2015年
7 叶俏;沈洁;严婷婷;王宙政;;原发性干燥综合征患者血浆循环DNA与疾病活动相关性研究[A];2015年浙江省风湿病学学术年会论文汇编[C];2015年
8 周嘉嘉;FriederikeSchmid;;计算模拟研究DNA和聚电解质的结合[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E 高分子理论计算模拟[C];2015年
9 Yuan Zhang;Yanlong Chen;Gaigai Xu;Chen Lan;Shaige Xia;Wenjie Zhao;Shusheng Zhang;;Endogenous DNA adducts method establishment and Human Biomonitoring[A];河南省化学会2016年学术年会论文摘要集[C];2016年
10 孙觅;辛丽斐;刘宏;;基于浓差电池原理高灵敏检测DNA的传感器[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第四分会:生物分析和生物传感[C];2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 深圳特区报首席记者 孙锦;解读DNA惠及世界患癌儿童[N];深圳特区报;2018年
2 本报记者 辛明;邓亚军:灾难现场的DNA斗士[N];中国青年报;2011年
3 本报记者 欧阳晓红 韩宋辉;“可怕”的友邦DNA 267亿港元净利从何而来[N];经济观察报;2015年
4 本报记者 陆成宽;DNA到底能不能预测外貌[N];科技日报;2018年
5 陆成宽;DNA到底能不能预测外貌[N];科学导报;2018年
6 记者 刘霞;人体细胞内存在全新DNA结构[N];科技日报;2018年
7 强天林 王佳乐;DNA存储技术:掌握信息控制权的利器[N];解放军报;2018年
8 柯文;人体细胞内存在全新DNA结构[N];江苏科技报;2018年
9 本报记者 秦珍子;是不是另一半,DNA说了算?[N];中国青年报;2014年
10 本报记者 梁国胜;“1000万”破解企业家身上的理想DNA[N];中国青年报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙洪芳;FEN1功能以及作为抗肿瘤靶点的可行性研究[D];南京师范大学;2018年
2 周文姣;基于酶辅助信号放大和DNA自组装纳米结构的生物标志物传感研究[D];西南大学;2018年
3 王丹;DNA损伤应答中长非编码RNA LRIK、ncRNA0301及蛋白质XPF的功能研究[D];湖南大学;2018年
4 苏晨鹤;Ⅰ型单纯疱疹病毒HSV-1皮层蛋白UL41逃逸宿主DNA识别信号通路抗病毒天然免疫的分子机制[D];苏州大学;2017年
5 吴琼;多功能声敏剂结合超声波照射损伤DNA的研究[D];辽宁大学;2018年
6 吴丹;CRISPR/C2c1的结构与功能机制研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
7 陈勇;53BP1与微小染色体维持蛋白复合物参与人肝癌细胞DNA损伤修复的机制研究[D];南方医科大学;2018年
8 田茜;黄单胞菌属DNA条形码筛选及其重要致病变种检测技术研究[D];中国农业科学院;2018年
9 王倩倩;双加氧酶Tet对DNA甲基化修饰的影响及相关调控机制研究[D];中国农业大学;2018年
10 吴成超;序列复杂度方法在DNA调控元件预测中的应用研究[D];华中农业大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田鹤枫;Fe_3O_4@Au纳米复合材料的合成及对质粒DNA的纯化研究[D];四川农业大学;2015年
2 李晓燕;表面活性剂对DNA空间结构及其液晶态影响的研究[D];西北大学;2018年
3 何美林;慢性HBV感染患儿血清preS1-Ag、HBVM及HBV-DNA检测结果分析[D];重庆医科大学;2017年
4 孟冬梅;乙型肝炎病毒标志物及DNA定量检测在慢性HBV感染进程中的临床意义[D];华北理工大学;2018年
5 杨国庆;基于球形核酸DNA链取代反应的端粒酶活性荧光检测[D];南京师范大学;2018年
6 胡中培;骨架磷硫修饰DNA在溶液中三维结构的初步研究[D];华中师范大学;2013年
7 朱小静;长江河口大型底栖动物及游泳动物DNA条形码研究[D];华东师范大学;2018年
8 石海燕;基于双链特异性核酸酶信号扩增的纳米传感器检测microRNA[D];河北大学;2018年
9 刘慧龙;新型高灵敏免修饰液晶型DNA生物传感器及其应用[D];重庆医科大学;2018年
10 朱斌;DNA损伤修复基因对农杆菌介导水稻遗传转化的影响[D];浙江大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026