RNAポリメラーゼIIIは、相同組換えによるDNA二本鎖切断の修復に必要です

相同組換え（HR）およびDNA二本鎖切断（DSB）のHRを介した修復における末端切除により、5 '鎖のDSBから数キロベースが除去されますが、3'鎖は分解から免除されます。3 'オーバーハングが保護されるメカニズムは決定されていません。ここでは、RNA-DNAハイブリッドの一時的な形成によって3 'オーバーハングの保護が達成されることを確立しました。ハイブリッドのDNA鎖は3 'ssDNAオーバーハングであり、RNA鎖は新しく合成されています。RNAポリメラーゼIII（RNAPIII）は、RNA鎖の合成を担当しています。さらに、RNAPIIIはMRN複合体によってDSBに積極的に採用されています。DSBでRNAPIIIを介したRNA合成を開始するには、CTIPおよびMRNヌクレアーゼ活性が必要です。RNAPIIIのレベルの低下がHRを抑制し、DSBで30 bpを超える遺伝的喪失が増加しました。したがって、RNAPIIIは必須のHR因子であり、RNA-DNAハイブリッドは、DSB修復の3 'オーバーハングを保護するための不可欠な修復中間体です。

End resection in homologous recombination (HR) and HR-mediated repair of DNA double-strand breaks (DSBs) removes several kilobases from 5' strands of DSBs, but 3' strands are exempted from degradation. The mechanism by which the 3' overhangs are protected has not been determined. Here, we established that the protection of 3' overhangs is achieved through the transient formation of RNA-DNA hybrids. The DNA strand in the hybrids is the 3' ssDNA overhang, while the RNA strand is newly synthesized. RNA polymerase III (RNAPIII) is responsible for synthesizing the RNA strand. Furthermore, RNAPIII is actively recruited to DSBs by the MRN complex. CtIP and MRN nuclease activity is required for initiating the RNAPIII-mediated RNA synthesis at DSBs. A reduced level of RNAPIII suppressed HR, and genetic loss > 30 bp increased at DSBs. Thus, RNAPIII is an essential HR factor, and the RNA-DNA hybrid is an essential repair intermediate for protecting the 3' overhangs in DSB repair.