2020 年度中國科學十大進展之揭示人類遺傳物質傳遞的關鍵步驟

DNA 復制是人類遺傳物質在細胞之間得以精確傳遞的基礎，人們對高等生物中識別DNA 復制起始位點的具體過程并不清楚，這在一定程度上也阻礙了人們對癌癥發生發展機制的理解。

中國科學院生物物理研究所李國紅團隊及其合作者揭示了一種精細的DNA 復制起始位點的識別調控機制。該研究發現，組蛋白變體H2A.Z 能夠通過結合組蛋白甲基化轉移酶SUV420H1，促進組蛋白H4 的第二十位氨基酸發生二甲基化修飾。而帶有二甲基化修飾的H2A.Z 核小體能進一步招募復制起始位點識別蛋白，從而幫助DNA 復制起始位點的識別。該研究進一步發現，被H2A.ZSUV420H1-H4K20me2 通路調控的復制起始位點具有很強的復制活性，并偏向在復制期早期被激活使用。在癌細胞中破壞該調控機制后，癌細胞的DNA 復制和細胞生長都受到了抑制。在T 細胞中破壞該調控機制后，T 細胞的免疫激活也受到了抑制。

該研究闡述了一個新穎的由H2A.Z 介導的DNA 復制表觀遺傳調控機制，對理解高等生物DNA 復制起始位點的識別提供了新的視角，為解決長期存在的真核細胞DNA 復制起始點選擇啟動問題做出了重要貢獻。