在基因组维护的复杂机制中,DNA复制叉的稳定性是防止癌变的关键防线。近日,发表在《Nature Communications》上的一项研究深入探讨了核酸酶EXO1在非BRCA突变细胞中的功能,揭示了其在特定条件下反而会破坏基因组完整性的新机制。
研究团队通过一系列精密的分子生物学实验发现,EXO1(Exonuclease 1)在BRCA功能正常的细胞中,并非仅仅扮演DNA修复的辅助角色。在复制压力下,EXO1表现出对新生DNA链的异常降解活性。这种降解作用会导致复制叉的结构发生崩解,进而引发基因组不稳定性,这与此前认为EXO1主要在BRCA缺陷细胞中发挥作用的观点形成了鲜明对比。
实验数据表明,当细胞处于复制应激状态时,EXO1会被招募至复制叉处。如果此时缺乏有效的调控机制,EXO1会过度切割单链DNA,导致复制叉停滞并最终发生断裂。这种由EXO1介导的降解过程,在BRCA功能正常的细胞中同样能够诱发显著的DNA损伤反应,从而增加了细胞突变的风险。
该研究不仅阐明了EXO1在DNA代谢中的调控复杂性,还提示我们,在评估肿瘤基因组不稳定性时,除了关注BRCA等已知修复基因外,EXO1的表达水平及其活性调控同样是决定基因组稳定性的关键因素。这一发现为未来针对特定核酸酶活性的抗癌药物研发提供了重要的理论依据。
Journal Reference: The nuclease EXO1 promotes genomic instability by degrading nascent DNA in BRCA-proficient cells. Nature Communications.