系统研究DNA链间交联对核小体结构、滑动及转录的影响

《ACS Chemical Biology》：Systematic Study of the Impact of DNA Interstrand Cross-Links on Nucleosome Structure, Sliding, and Transcription

DNA间链交联（ICLs）对核小体结构和转录的影响研究。使用点击化学构建含特异性ICLs的核小体，发现ICLs不影响核小体组装、DNA可及性或ATP依赖滑动，仅轻微降低稳定性。但体外转录显示ICLs作为绝对屏障阻止RNA聚合酶延伸，导致截短转录本，位置与交联位点一致。酶切保护实验表明转录诱导的核小体迁移不受影响，证明阻滞源于无法分离交联链。研究揭示ICLs在染色质水平的作用机制，并建立新型工具探究DNA损伤应答。

　　

DNA链间交联（ICLs）以共价键连接互补的DNA链，是DNA损伤中最具细胞毒性的形式之一。尽管ICLs对游离DNA的影响已经得到了广泛研究，但它们如何影响核小体（染色质的基本单位）仍很大程度上未被探索。在这里，我们利用点击化学技术制备了含有特异性ICLs的核小体，并系统地研究了这些ICLs对核小体结构、动态和转录的影响。生物物理学实验表明，ICLs不会影响核小体的组装、DNA的可及性或ATP依赖的滑动过程，仅略微降低了核小体的稳定性。然而，体外转录实验显示，ICLs会完全阻碍RNA聚合酶的延伸，导致转录产物在游离DNA和核小体环境中都在交联位点处终止。限制性内切酶保护实验进一步证明，转录诱导的核小体迁移并未受到影响，这表明转录停滞是由于延伸复合体无法分离交联的DNA链，而非核小体移动性受损所致。这些发现为理解ICLs在染色质水平上的细胞毒性机制提供了新的见解，并确立了含有特异性交联位点的核小体作为研究DNA损伤反应的宝贵工具。