近日來自中國科學(xué)院水生生物研究所的研究人員在新研究中揭示斑馬魚核糖核酸還原酶基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制，相關(guān)研究論文發(fā)表于8月24日發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館—綜合》（PLoS ONE） 上。

 

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是中國科學(xué)院水生生物研究所崔宗斌研究員，其1998年在中國科學(xué)院水生生物研究所取得博士學(xué)位，之后曾在美國明尼蘇達(dá)大學(xué)從事魚類胚胎發(fā)育和分子生物學(xué)研究，獲美國和國際專利1項(xiàng)。2006年1月入選中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”，在水生生物研究所組建環(huán)境基因組學(xué)學(xué)科組。該研究工作主要由博士研究生商漢橋等完成，得到國家863、國家自然科學(xué)基金和“百人計(jì)劃”擇優(yōu)項(xiàng)目的資助。

 

核糖核酸還原酶(Ribonucleotide reductase, RNR)是合成脫氧核糖核苷三磷酸的限速酶，在細(xì)胞內(nèi)DNA合成和修復(fù)過程中起關(guān)鍵作用。有生物活性的RNR全酶為大亞基α和小亞基β組成的異四聚體α2β2。人體細(xì)胞具有一個(gè)大亞基RRM1和2個(gè)小亞基（RRM2和p53R2）。現(xiàn)有研究結(jié)果顯示，RNR亞基的表達(dá)異常與包括癌癥、線粒體耗竭綜合癥等在內(nèi)的多種人體疾病密切相關(guān)。

 

研究人員在此前對斑馬魚p53R2的表達(dá)調(diào)控及其在DNA修復(fù)和合成中的作用相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，深入研究了斑馬魚RRM2基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄本可變剪切和多聚A位點(diǎn)選擇。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：1）RRM2的表達(dá)由三個(gè)不同的啟動(dòng)子調(diào)控，可產(chǎn)生具有不同5’末端的六個(gè)轉(zhuǎn)錄剪切體；2）近端啟動(dòng)子包含一個(gè)保守的E2F結(jié)合位點(diǎn)和2個(gè)CCAAT盒，參與RRM2在細(xì)胞周期中的轉(zhuǎn)錄表達(dá)；3）遠(yuǎn)端啟動(dòng)子可特異地受DNA損傷誘導(dǎo)激活，產(chǎn)生四個(gè)轉(zhuǎn)錄剪切體；4）新發(fā)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)錄剪切體，編碼兩個(gè)N端缺失KEN盒的RRM2亞型，它們主要分布在細(xì)胞質(zhì)，可與RRM1相互作用。

 

這些結(jié)果顯示了斑馬魚細(xì)胞內(nèi)存在復(fù)雜的機(jī)制，嚴(yán)格調(diào)控RRM2在細(xì)胞周期和基因毒性應(yīng)激（Genotoxic stress）條件下的差異表達(dá)。