客观日本

遗传研等利用出芽酵母阐明环状DNA的生成机制,助力理解癌细胞的异常形成

2026年02月27日 生物医药

人类的遗传信息被记录在染色体DNA上,而在癌细胞中,染色体的一部分被切割出来形成环化并持续累积。这种环状DNA包含促进癌变的基因,参与癌症的发生、进展以及导致抗癌药物效果降低的耐药性。然而长期以来,这种环状DNA是如何生成的,其机制一直不清楚。

日本国立遗传学研究所(简称:遗传研、NIG)的佐佐木真理子副教授与东京大学定量生命科学研究所的小林武彦教授等人组成的研究团队,着眼于名为CAF-1的蛋白质,利用代表包括人类在内的真核生物的模式生物——“出芽酵母”进行了实验。实验发现,CAF-1蛋白质 在 DNA 复制过程的解旋后重新缠绕形成核小体的过程中发挥作用,如果缺失CAF-1蛋白质,核糖体RNA基因区域便会产生大量环状DNA。这种环状DNA是复制停止、双链DNA受损被切断时,在本应被准确修复的过程中出错而产生的。

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(左)即便DNA复制停止并发生损伤,也会被准确修复。(右)若复制后核小体未能正确重建,平时受抑制的转录便会活跃发生,进而形成环状DNA。

阐明CAF-1抑制环状DNA生成的机制,未来将有助于理解癌细胞的异常发生。此外,利用出芽酵母建立的实验体系,有望成为连接基础研究与应用研究的桥梁,并为药物研发与医疗发展作出贡献。(TEXT:中条将典)

原文:JSTnews 2026年2月号
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Nucleic Acids Research
论文:The histone chaperone CAF-1 prevents homologous recombination-mediated instability of the budding yeast ribosomal DNA during replication-coupled DNA double-strand break repair
DOI:10.1093/nar/gkaf1010

日语原文