Cell Reports發表三篇國內論文：單倍體幹細胞、乙醯化與DNA損傷修復

8月29日，Cell Reports雜誌在線發表了三篇由國內科學家完成的論文。分別是：中科院動物研究所周琪院士課題組題為「Generation of Mouse Haploid Somatic Cells by Small Molecules for Genome-wide Genetic Screening」的論文、北京大學系統生物醫學研究所王嘉東課題組題為「PCAF/GCN5-Mediated Acetylation of RPA1 Promotes Nucleotide Excision Repair」的論文以及浙江大學醫學院劉婷課題組題為「UV-Induced RPA1 Acetylation Promotes Nucleotide Excision Repair」的論文。

最近Cell一次性發表四篇國內論文都有了，發表三篇Cell Reports本不算啥，但是熱鬧歸熱鬧，還是要回到學術本身看問題。

周琪院士課題組的這篇文章主要聚焦於小鼠單倍體胚胎幹細胞（haESCs，haploid embryonic stem cells ）。小鼠單倍體幹細胞倍性不穩定，染色體容易自發加倍形成二倍體（由於單倍體細胞只有一套染色體，使得基因組的複雜程度大大降低，在進行遺傳分析與基因功能研究中具有重要的價值。2012年周琪課題組和李勁松課題組分別獨立建立了小鼠孤雄單倍體胚胎幹細胞系，相關成果分別發表在Nature和Cell上）。在這項研究中，研究人員發現使用CDK1抑製劑或者ROCK抑製劑能夠有效組織單倍體胚胎幹細胞自發加倍形成二倍體胚胎幹細胞（下圖上）。進一步研究還發現，使用抑製劑後的haESCs還能夠正常的分化為具有三胚層的各類單倍體成體細胞（下圖中）。此外，使用piggyBac轉座子還可以在單倍體的神經元進行全基因組範圍內的隨機插入，從而進行遺傳篩選（下圖下）。

王嘉東課題組的這篇文章聚焦於DNA損傷修復。複製蛋白A（RPA，Replication protein A）是一類重要的單鏈DNA結合蛋白複合物，主要參與DNA複製和修復。RPA複合物包含三個亞基，分別是RPA1、RPA2、RPA3。其中，RPA1除了在DNA複製檢驗點中具有重要作用之外，還廣泛參與多種DNA損傷修復途徑，這些途徑包括同源重組（HR）、核苷酸切除修復（NER）、鹼基切除修復（BER）以及錯配修復（MMR）。在這項研究中，研究人員為了研究RPA1翻譯後修飾，主要選擇了乙醯化修飾作為切入點。研究發現，紫外誘導的DNA損傷之後能夠大幅誘導RPA1乙醯化水平上升。進一步研究發現，在紫外誘導DNA損傷之後能夠磷酸化另一個重要的參與DNA損傷修復重要蛋白DNA-PK，DNA-PK被激活後又能夠磷酸化乙醯轉移酶PCAF增加其酶活性，進而影響了RPA1的乙醯化水平，從而參與到核苷酸切除修復途徑中（下圖）。此外，研究還發現RAP1的乙醯化水平還受去乙醯化酶HDAC6和SIRT1的調控。

事實上，另一項來自浙江大學醫學院劉婷課題組的論文也是與RAP1乙醯化調控DNA損傷修復相關，而且從結論上看與王嘉東課題組的論文十分相似，基本上可以看作是大同小異，可能稍微少一點的是少報道了一個去處RAP1乙醯化的酶SIRT1（下圖）。

周琪院士簡介

周琪，研究員，博士生導師，現任中國科學院動物研究所副所長，幹細胞與生殖生物學國家重點實驗室主任，生殖工程研究組組長，中國科學院院士。周琪研究員主要從事細胞重編程機制和命運調控、幹細胞多能性獲得與維持等研究工作，並致力於推動幹細胞的轉化應用和再生醫學的發展。周琪研究員現已在Cell, Nature，Science，Nature Biotechnology, Cell Stem Cell, PNAS，JBC等刊物發表SCI論文一百餘篇，申請、獲得重編程及幹細胞技術發明專利9項。成果曾入選美國《時代周刊》評選的年度醫學十大突破，本人及3項成果先後分別入選年度中國十大科技新聞人物/中國基礎研究十大新聞/兩院院士評選的十大科技進展/中國科學十大進展。

王嘉東研究員簡介

王嘉東，現任北京大學基礎醫學院放射醫學系主任，北京大學系統生物醫學研究所研究員，中組部「千人計劃」青年千人。研究方向：癌症抗藥性及轉移機制；DNA損傷修復機器與癌症發生的機制研究；放、化療與腫瘤免疫關係的分子機制研究。

劉婷研究員簡介

劉婷，現任浙江大學醫學院研究員。主要集中於研究DNA損傷修復的分子機制與相關重大疾病的關係進行研究，特別是范可尼貧血症信號通路、布魯姆信號通路以及同源重組信號通路。相關研究工作發表於Science、PNAS、JBC及EMBO Reports等雜誌。

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