エンド結合メカニズムによるRNAを介した二本鎖切断修復

DNAの二本鎖切断（DSB）は修復が困難です。細胞は、少なくとも3つのDSB修復メカニズムを採用しており、相同組換え（HR）および微小ホモロジー媒介結合（MMEJ）よりも非相同端結合（NHEJ）を好む。ほとんどの真核生物DNAはRNAに転写され、補完的な遺伝情報を提供しますが、DSB修復結果に対するRNAの直接的な影響と、END結合を介したDSB修復におけるその役割については、多くのことが不明のままです。ここでは、野生型ヒト細胞および酵母細胞でシーケンス固有の方法でDSBの修復に感覚とアンチセンス変換RNAの両方に影響することを示します。DNA端の破損との配列相補性に応じて、転写RNAは、DNA合成とは独立して、NHEJまたはMMEJを介したDNA遺伝子のDSBまたは二本鎖ギャップの修復を促進する可能性があります。結果は、DNAでのDSBの修復方法を指示する際の転写RNAの役割を示しており、RNAがゲノムの安定性と進化を直接調節する可能性があることを示唆しています。

Double-strand breaks (DSBs) in DNA are challenging to repair. Cells employ at least three DSB-repair mechanisms, with a preference for non-homologous end joining (NHEJ) over homologous recombination (HR) and microhomology-mediated end joining (MMEJ). While most eukaryotic DNA is transcribed into RNA, providing complementary genetic information, much remains unknown about the direct impact of RNA on DSB-repair outcomes and its role in DSB-repair via end joining. Here, we show that both sense and antisense-transcript RNAs impact DSB repair in a sequence-specific manner in wild-type human and yeast cells. Depending on its sequence complementarity with the broken DNA ends, a transcript RNA can promote repair of a DSB or a double-strand gap in its DNA gene via NHEJ or MMEJ, independently from DNA synthesis. The results demonstrate a role of transcript RNA in directing the way DSBs are repaired in DNA, suggesting that RNA may directly modulate genome stability and evolution.