近期，研究人员发现了普通细菌大肠杆菌(E. coli)的转录和DNA修复之间的直接联系。这项研究发表在权威科学杂志《Cell》上，揭示了一种以前未知的机制，即DNA修复与基因表达的第一步转录过程相结合。

这一发现的核心是核糖核酸酶HII (RNaseHII)，它一直被认为是负责从基因组DNA中去除错误结合的核糖核苷单磷酸(rNMPs)的主要酶。通过结构分析、生化分析和遗传实验的结合，研究人员揭示了核糖核苷酸切除修复(RER)与转录过程密切相关。

图源：cell（2024）DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.04.029

该研究的主要发现包括:

1 亲和力下拉和质谱技术鉴定了RNaseHII和RNA聚合酶(RNAP)之间的显著相互作用，RNAP是负责将DNA转录成RNA的酶。

2 低温电镜结构提供了转录延伸期间RNaseHII和RNAP之间形成的复合物的详细信息，无论是否有目标rNMP底物。

3 RNAP-RNaseHII相互作用的破坏降低了体内内质网的效率，突出了这种偶联对DNA修复的重要性。

4 该研究提出了一种模型，RNaseHII在转录DNA时与RNAP一起“骑行”，扫描并去除错误结合的核糖核苷酸。

这些发现挑战了之前认为DNA修复是一个与转录分离的过程的观点，相反，RNA聚合酶作为一种监测“载体”，实时检测和修复最常见的复制错误。这种转录偶联修复机制的发现不仅加深了我们对基本细胞过程的理解，而且为研究DNA修复机制和DNA损伤相关疾病的潜在治疗策略开辟了新的途径。

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