2022-03-18

Nat Comm | 非编码RNA参与DNA修复调控机制

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瑞典Karolinska研究所的研究人员发表了一篇论文，展示了某些RNA分子如何控制癌细胞中受损DNA的修复。该团队的研究（“Small Cajal body-associated RNA 2 (scaRNA2) regulates DNA repair pathway choice by inhibiting DNA-PK”）发表在《Nature Communications》杂志上，他们相信他们的发现最终可能会带来更好的癌症治疗方法。

“关于长非编码RNA（lncRNA）参与DNA修复的证据正在积累；然而，它们是否可以控制DNA修复途径的选择尚不清楚。”研究人员写道。

“在这里，我们表明小Cajal体特异性RNA 2（scaRNA2）可以通过抑制DNA依赖性蛋白激酶（DNA-PK）进而抑制NHEJ来促进HR。通过与DNA-PK（DNA-PKcs）的催化亚基结合，scaRNA2削弱了其与Ku70/80亚基以及LINP1 lncRNA的相互作用，从而阻止了酶的催化激活。”

“scaRNA2对DNA-PK的抑制会刺激MRN/CtIP复合物切除DNA末端，激活DNA损伤处的ATM，并随后通过HR进行修复。ScaRNA2依次受WRAP53β的调节，WRAP53β结合该RNA，将其与DNA-PKcs隔离，并允许NHEJ继续进行。”

“这些发现表明，DNA-PK催化活性的RNA依赖性控制参与调节细胞是否利用NHEJ或HR。”

Karolinska研究所细胞与分子生物学系和生物科学与营养系的科学家们表示，长期以来，人们一直认为RNA分子只参与蛋白质合成。然而，新的研究表明，RNA分子具有更广泛的功能，并且可以在疾病的发展中发挥关键作用。

癌症中的一种此类疾病，其中细胞DNA的损伤可能是一个促成因素。DNA损伤会发生并不断修复，但在某些情况下，它可能会导致基因组中的致癌突变。对细胞如何修复DNA的基本理解是设计新疗法的关键。

在目前的研究中，研究人员研究了某些RNA分子如何影响癌细胞修复辐射损伤或断裂DNA链的能力。他们发现两种分子类型——小Cajal体特异性RNA 2（scaRNA2）和WRAP53——相互作用以调节DNA依赖性蛋白激酶（DNA-PK），进而影响DNA修复机制。

“我们的研究结果表明，一些RNA可以与修复受损DNA的酶结合，并像该酶的‘开关’按钮一样工作，从而控制DNA修复。”该研究的通讯作者Marianne Farnebo博士说，“我们还发现，这种RNA水平的改变会导致癌细胞中的DNA修复错误。”

研究人员希望这一结果能够加深对RNA在DNA修复和癌症中所起作用的理解。

“这可以开辟治疗癌症的新方法，例如使用合成RNA分子来刺激癌细胞中的细胞死亡。”Farnebo补充道。