【学术前沿】JMCB | 彭金荣课题组提出一个依赖S期rDNA复制-转录平衡调控的新的细胞周期检验点

以下文章来源于JMCB科学前沿 ，作者彭金荣课题组

JMCB科学前沿.

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细胞周期的进程受到G1/S, S/G2, G2/M，以及分裂中期/后期检验点的精确调控。近日，Journal of Molecular Cell Biology (JMCB) 在线发表了题为“Nucleolar GTPase Bms1 displaces Ttf1 from RFB-sites to balance progression of rDNA transcription and replication”研究论文。在该论文中，彭金荣等提出一个依赖S期rDNA复制-转录平衡调控的新的细胞周期检验点的概念，并提出该检验点由核仁蛋白Bms1l（一种GTPase酶）与Rcl1和TTF1在rDNA位点轮替互作执行。

在真核生物中，核糖体DNA（rDNA）以数十甚至上百拷贝串联成簇的形式存在于基因组中。rDNA通过RNA聚合酶I转录形成的核糖体RNA前体（pre-rRNA）是18S、5.8S和28S rRNA的共同前体。pre-rRNA的转录在细胞周期S期依然保持高水平，从而导致rDNA的复制和转录发生同向或者相向的冲突。相向冲突可以通过rDNA末尾的复制叉阻抑点（Replication Fork Barrier，RFB）以及结合蛋白Ttf1得到解决。然而关于Ttf1如何从RFB位点解离从而使得复制过程顺利进行至今尚无报导。

本研究中，作者利用斑马鱼遗传模型和人培养细胞模型，报导了核仁中的Bms1通过与Ttf1互作，能够借助Bms1自身的GTPase酶活将Ttf1从RFB位点解离，进而调控细胞周期进程。作者发现在bms1l突变的斑马鱼体内，rDNA转录水平上升、复制叉行进受阻，最终使得细胞周期在S/G2转换过程中受到阻滞，但是整个基因组DNA的复制却保持异常活跃的状态。rDNA转录标志因子ubf、tif-IA和taf1b，DNA损伤反应标志因子Chk2、Rad51和p53，以及复制叉阻滞因子Rpa2、PCNA、Fen1和Ttf1均在bms1l突变体中显著上升，且Ttf1滞留在RFB上，最终导致细胞周期受阻在S期。根据以上研究结果，作者认为核仁蛋白Bms1l通过分别与Rcl1和Ttf1互作，在平衡S期rDNA的转录和复制过程中发挥重要作用，并通过平衡rDNA复制-转录发挥S期检验点的功能。

作者简介

该工作由浙江大学彭金荣团队、黄俊团队以及浙江省台州医院王勇博士合作完成，祝岩清与王勇为论文共同第一作者。

关于JMCB

Journal of Molecular Cell Biology (JMCB) 创刊于2009年10月，由中国科学院主管，由中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）和中国细胞生物学学会共同主办，与牛津大学出版社 (Oxford University Press，OUP) 开展版权合作，为完全开放获取期刊，聚焦分子细胞生物学前沿进展及相关多学科交叉研究，2020年度影响因子为6.216，5年影响因子为6.688，2021年度影响因子将继续稳定上升。

来源：JMCB科学前沿

原标题：《【学术前沿】JMCB | 彭金荣课题组提出一个依赖S期rDNA复制-转录平衡调控的新的细胞周期检验点》

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