基因组DNA通常以双螺旋结构存在,但也能折叠成G-四链体(G-quadruplex, G4)等特殊构象。这些G4结构虽可调控基因转录,但若失控将危及基因组完整性。研究者通过非洲爪蟾(Xenopus laevis
)卵提取物和哺乳动物细胞模型,发现RNA转录本通过形成特殊"G-loop"结构来全局调控G4动态平衡。

当G4被识别为DNA损伤时,会激活ATM和ATR激酶信号通路。随后在BRCA2和RAD51蛋白介导下,同源RNA链会入侵并与G4链配对,形成三链"G-loop"结构。该结构的解离需要DHX36和FANCJ解旋酶协同作用:先解开G4结构,再通过核酸内切酶切割并重新合成含RNA的DNA链。

实验证明,阻断G-loop解离会导致G4和R-loop大量堆积,引发转录紊乱、复制应激和基因组不稳定。这项研究首次阐明RNA通过G-loop动态组装-解离机制调控G4景观,为维持细胞稳态和生存提供了关键分子框架。

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