BRCA1促进神经元存活的DNA双链断裂的修复机制

DNA双链断裂、DNA修复缺陷是神经元损伤变性的特征之一，如何促进DNA正确修复对神经元保护具有重要意义。我们前期研究证实，BRCA1能有效提高神经元内DNA的完整性；通过腺病毒感染表达外源性BRCA1能够有效地促进神经元存活。那么，BRCA1促神经元存活的机制是什么？本课题以大鼠视网膜神经节细胞为研究载体，①证实BRCA1通过与Rad51、Ku80作用促进DNA双链断裂的有效修复；②通过转染带绿色荧光蛋白标记的DNA双链修复系统的质粒、流式细胞仪检测、G染色体显带等技术，定性、定量证明BRCA1通过直接同源重组(DHR)以及保守型非同源末端结合(NHEJ-C)调控神经元内DNA的修复，从而促进神经元存活；③诱导内源性BRCA1表达，探讨其修复DNA以及促神经元存活的作用。本研究将提出BRCA1促神经元存活的新功能并阐明其具体的分子机制，为神经退行性疾病、神经系统损伤防治提供新的基因靶点。

DNA双链断裂、DNA修复缺陷是神经元损伤变性的特征之一，如何促进DNA正确修复对神经元保护具有重要意义。本课题前期实验证实了BRCA1通过与Rad51、Ku80等作用促进DNA双链断裂的有效修复。因此（1）本课题应用5-Aza诱导神经元细胞内源性KU80的表达，并且构建DNA损伤修复模型发现KU80参与神经细胞的DNA修复。（2）通过构建HR及NHEJ质粒，模拟细胞内DNA双链断裂模型，通过检测细胞DNA断端重连效率发现Rb基因促进视网膜母细胞瘤细胞的同源末端连接。（3）通过RT-PCR及western检测小鼠视网膜细胞上BRCA1基因的表达，并通过质粒重连实验检测小鼠视网膜细胞的DNA修复能力。（4）我们发现TSA诱导分化的视网膜前体细胞及siRNA敲除BRCA1表达的视网膜前体细胞均表现DNA损伤修复能力的严重下降。（5）通过转染带绿色荧光蛋白标记的DNA双链修复系统的质粒、流式细胞仪检测、G染色体显带等技术，定性、定量证明BRCA1通过直接同源重组(DHR)以及保守型非同源末端结合(NHEJ-C)调控神经元内DNA的修复，从而促进神经元存活。本课题证实BRCA1，KU80及Rb基因均参与了DNA损伤修复，特别是BRCA1通过调节非同源末端连接促进视网膜神经元细胞的DNA损伤修复。该研究为探索如何促进神经细胞DNA损伤修复提供了新的思路和前景。