2024年3月15日,来自北京大学胡家志团队于《科学》杂志上发表了标题为“Fork coupling directs DNA replication elongation and termination. ”得研究成果,研究提出叉偶联指导DNA复制的延伸和终止。
据介绍,DNA复制在多个位点启动,以确保真核生物基因组的及时复制。姐妹复制分叉是双向进行的,当两个聚合分叉相遇时,复制终止。
为了研究复制叉的协调性,研究人员开发了一种复制相关的原位HiC方法来捕捉涉及新生DNA的染色质相互作用。研究人员在人类和小鼠基因组中发现了2000多个染色质接触的喷泉状结构,这表明DNA复制叉的耦合。
图:复制的经典模型和本工作提出的复制叉的偶联模型。
传统模型认为相互分离的DNA复制叉执行复制延伸和终止。本工作发现DNA复制叉在整个复制过程中并不是孤立的,而以互相偶联的形成指导DNA合成
复制-分叉交互不仅发生在姐妹分叉之间,而且还涉及来自两个不同起源的分叉,以预先确定复制终止。终止相关染色质喷泉结构对复制应激敏感,并导致癌症中的偶联叉相关基因组缺失。
总之,这些发现揭示了染色质背景下DNA复制分叉的空间组织。建立了首个检测DNA复制叉附近染色质相互作用的方法,并发现在人类和小鼠细胞的DNA复制过程中,复制叉并非传统模型中认为的独立反方向前进,而是彼此之间能够以偶联的形式持续相互作用,协同完成整个复制延伸过程,并指导复制终止。
文章来源:
Yang Liu, Zhengrong Zhangding et al, Fork coupling directs DNA replication elongation and termination. DOI: adj7606 Science:最新IF:63.714