基于突变疤痕的全基因组DNA双链断裂修复图谱

《Nature Communications》：A mutational scar-based genome-wide map of DNA double-strand break repair

　　

摘要

基因组改变源于DNA修复的错误，并以独特的突变特征形式积累。在此研究中，我们通过基因敲除实验生成高分辨率的结果数据，系统地分析了每个编码蛋白质的基因对双链断裂（DSB）修复过程的贡献。利用基于CRISPR/Cas9的大规模并行筛选方法，我们建立了一个名为“MUSIC”的数据库，该数据库全面记录了参与DSB修复的所有因子。我们的分析识别并验证了与非同源末端连接、53BP1通路、同源定向修复以及聚合酶θ（POLQ）介导的末端连接相关的基因簇——其中包括几乎所有已知的修复因子以及一些先前未被发现的因子。通过聚焦特定通路的修复结果，我们发现了WRN解旋酶在抑制反向模板插入现象中的关键作用，这是一种此前理解不充分的与POLQ相关的突变特征。此外，对MUSIC数据库中数据的进一步分析还揭示了同一DSB修复通路内不同基因之间存在的功能差异，这为理解染色体断裂修复机制提供了新的见解，并为相关研究提供了基础。