生科院阳成伟教授团队在DNA损伤修复研究中取得重要进展

7月9日，国际重要综合性学术刊物PNAS（美国科学院院报）在线发表了我校生命科学学院阳成伟教授团队的研究成果“A SWI/SNF subunit regulates chromosomal dissociation of structural maintenance complex 5 during DNA repair in plant cells”（在植物细胞DNA修复过程中染色质重塑复合物亚基调控结构维持复合物5染色体解离的分子机制）。

精确的遗传信息传递对所有生物的生存和物种的繁衍都至关重要，但是内在或外源因素导致的DNA损伤对基因组稳定性造成了严重影响。DNA双链断裂是一种常见的DNA损伤方式，影响了正常的DNA复制和转录，可能导致发育阻滞和包括癌症在内的多种疾病。由于真核生物的DNA损伤修复机制具有一定的保守性，在模式物种中的相关研究可能揭示普遍性的机理。

阳成伟教授团队长期研究染色体结构维持复合物SMC5/6-MMS21复合物通过SUMO化修饰调控植物发育和DNA损伤修复的机制。SMC5/6复合物在真核物种间具有保守性，在DNA修复过程中具有关键作用。在DNA损伤发生时，该复合物在断裂位点富集，参与后续的修复。在前期的研究中，阳成伟教授团队首次发现SMC5/6复合物在DNA双链断裂位点的定位依赖于转录共激活因子ADA2b，相关成果于2018年发表在国际植物学重要刊物Plant Physiology上。

由于在正常条件下，SMC5/6复合物广泛定位于染色体上，但是该复合物如何从原来的染色体位置移动到DNA断裂位点的机制在所有物种间都还未见报道。此次在PNAS杂志发表的研究论文中，阳成伟研究团队发现了染色质重塑复合物亚基SWI3B与SMC5存在相互作用；但是不同于SMC5，SWI3B却不定位于DNA损伤位点；然而适量的SWI3B是SMC5在DNA损伤位点的定位所必需的；过量SWI3B促进SMC5与原来染色体区域的解离，而ADA2b进而介导SMC5后续在DNA损伤位点的正确定位。该研究发现了SWI3B和ADA2b协同调控SMC5/6定位的分子机理，首次揭示了SMC5/6复合物从原来染色体位置到DNA损伤位点移动的调控机制。

DNA损伤修复对所有生物都至关重要，SMC5和SWI3B蛋白在物种间具有保守性，但是二者的关系在所有物种中都未见报道。该论文以模式植物拟南芥为研究材料，首次揭示了SWI3B对SMC5定位的调控机制。因此，该研究不仅有利于深入理解植物DNA损伤修复的机理，为提高作物对环境胁迫的适应性奠定基础，也可以为包括人类在内的其他物种中DNA修复的相关研究提供新的思路。

PNAS（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America）是百年经典期刊（1915年创刊），亦是公认的世界四大名刊（Nature，Science，Cell，PNAS）之一。华南师范大学为该论文的唯一单位，生科院博士后江洁明和硕士生毛宁为该论文的共同第一作者，阳成伟教授及其团队的赖建彬副教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和长江学者奖励计划等资助。