周征副教授团队在非编码RNA研究领域取得重要进展

                                   LRIK是一个重要的DNA损伤修复因子

近日，我院周征副教授团队与中科院生物物理所陈润生院士骆健俊老师团队合作，在Nature子刊Cell Death and Differentiation（IF=10.717）上发表题为“LRIKinteracts with the Ku70–Ku80 heterodimer enhancing the efficiency of NHEJ repair”，我院博士生王丹是第一作者，周征副教授为共同通讯作者，湖南大学生物学院是第一完成单位。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41418-020-0581-5。

图1.周征老师课题组。

生物的遗传密码储存在DNA分子上，生物所携带的DNA在生命周期内每时每刻都会被内源的和外源的因素所破坏，因此，在生命的演化过程中形成了DNA损伤修复机制，负责发现和修复有损伤的DNA，维护细胞基因组的稳定性。DNA损伤的形式成千上万，而DNA双链断裂这种DNA损伤对细胞危害最大。在细胞内没有同源染色体存在时，仅有非同源末端连接修复（NHEJ）通路负责修复DNA双链断裂损伤。如果该通路出现障碍，则很容易导致细胞死亡或者基因突变，基因突变又是癌症的重要诱因。因此深入研究DNA双链断裂的修复机制非常有意义。

在很长一段时间里，非编码RNA被认为是转录噪声，成为被生物学家忽视掉的生物大分子。近些年，越来越多的非编码RNA展示了其在生命活动中的重要功能。但目前国内外对长非编码RNA参与DNA损伤修复仍然知之甚少，因此我们进行了深入系统探索。通过高通量DNA芯片技术，细胞受到DNA损伤刺激后，我们确认数十个功能未知的长非编RNA转录上调。在后续的研究中，发现一个长非编RNA与NHEJ修复因子复合体Ku70-Ku80(Ku复合体)有相互作用，命名为LRIK（long ncRNA interacting with Ku）。

图2.LRIK与Ku-70和Ku-80复合体相互作用。

研究发现，当细胞出现DNA双链断裂损伤后，LRIK与Ku复合体结合后可以增强Ku复合体在DNA双链断裂处的结合，然后，Ku复合体可以顺利地募集其他的NHEJ修复因子，如DNA-PKcs、XRCC4等修复因子到DNA双链断裂处，从而有利于DNA双链断裂的修复过程。

图3.LRIK参与非同源末端连接修复通路的机理图

癌症的发生和发展与DNA损伤修复密切相关，采用放射治疗或者化疗治疗癌症时，就是通过引起癌细胞内产生DNA双链断裂损伤来杀死癌细胞。故此论文新鉴定的LRIK有望为癌症治疗提供新思路和新策略，具有良好的科学意义和应用潜力。