加州大学河滨分校汪寅生团队JACS Au | 相分离调控DNA鸟嘌呤四联体的形成和稳定性

英文原题：Phase Separation Modulates the Formation and Stabilities of DNA Guanine Quadruplex

通讯作者：汪寅生， 加州大学河滨分校

作者： Zi Gao (高子), Jun Yuan (袁军), Xiaomei He (何小梅), Handing Wang (汪汉鼎), Yinsheng Wang* (汪寅生)

在一价碱金属离子存在下，鸟嘌呤（G）富集的DNA序列可以形成G-四联体（G4）结构。最新研究表明，G4结构存在于人类基因组的关键区域，并在许多DNA代谢过程中有重要功能，包括DNA复制、转录和损伤修复。因为G4结构在细胞中是动态的并受到G4结合蛋白和核酸解旋酶的调控，所以并非所有能形成G4的DNA序列在细胞中都会形成稳定的G4结构。目前还不清楚是否有其他因素影响细胞中G4结构的形成和稳定性。

摘要图：相分离调控人类细胞中G4结构形成和稳定性。

近日，。在这篇论文中，作者们发现，在聚-L-赖氨酸（PLL）存在的条件下，DNA G4结构可以在体外发生相分离。并且G4 DNA在低和高NaCl浓度下都能组装成液滴。作者们还发现，随着1,6-己二醇（1,6-HD）浓度的增加，DNA溶液的浊度降低，表明G4 DNA相分离液滴的解体。由于1,6-HD在低NaCl浓度下对浊度的影响更为显著，因此G4 DNA在低NaCl浓度下的相分离更依赖于疏水相互作用。这些结果表明，静电和疏水相互作用同时促进G4 DNA的相分离。

此外，通过利用一种特异性识别G4结构的抗体(BG4)以及免疫荧光显微镜和ChIP-seq实验（图2，3），作者们发现相分离能增强细胞内G4结构的稳定性。通过分析ChIP-seq实验结果，作者们也发现1,6-HD处理后G4降低的位点与转录因子在染色体中的结合位点一致。此发现与之前报道的关于G4结构富集在转录因子（TFs）的结合位点相符。这些数据表明相分离参与调控转录因子和染色质中G4 DNA的相互作用。

综上，该文章证明了G4 DNA可以在体外和细胞内发生相分离，从而揭示了一种新的调控DNA G4动态形成的机制，这对研究人类基因组转录调控具有重要意义。相关论文发表在JACS Au 上，加州大学河滨分校博士研究生高子为文章的第一作者，汪寅生教授为通讯作者。

课题组主页链接: https://wanglab.ucr.edu/

转自：“ACS美国化学会”微信公众号

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