责编丨酶美
染色体易位，产生于DNA双链断裂后发生的不恰当连接，涉及原癌基因的染色体易位是癌症的一个常见特征。原癌基因发生染色体易位后，原癌基因的表达失调导致肿瘤发生，例如，原癌基因MYC（位于8号染色体上）和14号染色体上的免疫球蛋白重链（IGH）基因发生染色体易位，易位后IGH增强子调控MYC基因的表达，导致了MYC基因在淋巴样细胞中过度表达，从而导致了人类B细胞和浆细胞肿瘤，如伯基特淋巴瘤【1】。然而，尽管DNA双链断裂的来源众多，但对DNA双链断裂和DNA双链断裂后进一步连接的途径和机制并不了解。
近期，Science杂志在线发表了奥地利分子病理学研究所（IMP）Rushad Pavri课题组题为DNA replication timing directly regulates the frequency of oncogenic chromosomal translocations的研究论文，该研究发现在B细胞的抗体成熟过程中，DNA复制时机（RT）直接调节淋巴瘤MYC-IGH基因易位的发生，染色质折叠造成MYC和IGH空间上邻近，从而产生了一个复制中心，MYC和IGH的复制起点被同步激活，促进该易位现象的发生。RT形成了染色体易位过程中，DNA双链断裂DSB形成和DSB连接之间的基础。
在B淋巴细胞中，通过突变和重新排列免疫球蛋白（Ig）基因使抗体库多样化。B细胞中表达了激活诱导的脱氨酶（AID），AID会导致DNA发生突变，修复AID诱导的错配过程中，在Ig基因上产生了DNA双链断裂，DNA双链断裂在免疫球蛋白基因多样化中起着关键作用。IGH高效的重组过程发生在S期，并且需要微染色体维持（MCM）解旋酶复合物（参与打开复制起点双链DNA打开）的参与。
AID也会使原癌基因发生突变，特别是MYC和BCL6，导致这些基因产生DNA双链断裂。原癌基因和IG基因间的DNA双链断裂连接后，发生了染色体易位，导致了原癌基因表达的失常和癌症的发生。
Rushad Pavri课题组通过RNA干扰降低Mcm6的表达发现，MYC和IGH易位频率和两基因的复制起点活性均降低。此外，对MYC复制起点（ORI）的删除只降低MYC-IGH易位事件的发生，而不影响MYC的突变频率或转录。通过Cas9在MYC中引入DNA双链断裂，也不能恢复MYC基因ORI缺失突变体中的染色体易位频率。这些结果表明，在DNA双链断裂形成后，MYC的复制起点对于MYC-LGH染色体易位发生非常关键，并且与DNA双链断裂频率无关。
DNA复制起点活性影响复制时间（RT），进一步的RT分析发现，AID的靶基因通常是早期复制的。在MYC基因ORI缺失突变体中，MYC基因的RT发生了从早期到晚期转换，从而形成了一个以MYC为中心的晚期RT域。重新将ORI插入到ORI缺失的MYC突变体的下游，MYC又恢复成早期RT，并且MYC的易位也恢复到野生型的水平。
通过分析野生型和突变体中MYC和IGH的基因组相互作用频率，研究发现在ORI缺失的MYC突变体和MCM敲低的细胞中，MYC和IGH基因组的相互作用频率下降，但在ORI缺失的MYC突变体中插入新的MYC复制起点时，MYC和IGH基因组的相互作用频率恢复，这表明RT的变化影响易位伴侣基因空间上的临近。研究者提出假设：IGH基因座与MYC基因座相互作用，通过液-液相分离形成一个枢纽，该中心将有利于MYC和IGH复制起始的同步，因此有利于易位所需的重组事件的同步。而其中潜在的机制仍然需要进一步的探索。
最后Rushad Pavri课题组通过对人类细胞中与白血病相关的AFF4-MLL1和淋巴瘤相关的BCL6-IGH易位的研究提出，RT可能与易位导致的肿瘤发生有关。该研究提出了参与两种不同功能（例如激活DNA复制起点和DNA修复功能）的不同染色体的复制簇可以在一个共同的枢纽中相互作用的想法，而染色体间相互作用可能会导致遗传不稳定的异常重组，进一步导致肿瘤的发生。同期Science发表了专项评述：Replication timing and genetic instability。
https://doi.org/10.1126/science.abj5502
制版人：十一
参考文献
1. K. Basso, R. Dalla-Favera, Germinal centres and B cell lymphomagenesis.Nat. Rev. Immunol.15, 172–184 (2015)
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