浙大校友揭示DNA损伤又一机制，为抗肿瘤药物研发提供新思路( 二 ) “新冠疫情造成了研究迟缓。

文章图片
（来源：NucleicAcidsResearch）
基于此现象她推测，相比常染色质来说， G1晚期对于异染色质加载足量MCM更重要。为验证这一假设，梅柳通过诱导表达细胞周期蛋白cyclinE从而缩短G1期长度，迫使细胞过早进入DNA复制期也就是S期（Sphase ，即DNA合成期）。
在这些具有极短G1期的细胞中，其G1晚期异染色质MCM加载不足的现象显著高于常染色质。在随后的G2期，这些具有极短G1期的细胞核内异染色质的DNA损伤程度，明显高于正常细胞。而在两组细胞中，常染色质的DNA损伤则无明显差异。
进一步研究发现，导致常染色质和异染色质MCM加载动态的差异，部分源于ORCA蛋白在常染色质和异染色质在G1不同时期的分布差异，进而导致了所招募的ORC的分布差异。
梅柳表示：“我们的研究首次发现：相较于常染色质，异染色质许可在G1期相对延后，这意味G1晚期对于异染色质MCM加载极为重要。而这一特殊的许可动态，决定了在G1期异常缩短的细胞中比如原癌基因激活或抑癌基因丢失的细胞，异染色质极易因为遭受许可不足，而导致基因组不稳定性增加。因此，完整的G1期对于维持基因组的稳定性极其重要。 ”

文章图片
（来源：NucleicAcidsResearch）
回顾研究步骤，她表示首先是提出立题依据，其所在实验室对于“起源许可”的研究经验比较丰富，此前该实验室的博士生雅各布·马特森（JacobMatson）发现，干细胞的“起源许可”速度明显快于已分化细胞。
相比分化细胞，干细胞的染色质环境通常更为疏松。这些背景促使梅柳和团队提出如下研究假设：疏松的常染色质和致密的易染色质，是否也在“起源许可”过程中存在差异？如果存在差异，那么对细胞有怎样的意义？其中的分子机制又是如何？
有了假设，就要建立实验方法，这一过程非常耗时。因为细胞中的MCM大部分游离于细胞中，只有一部分MCM会加载到DNA上，且加载过程是单向不可逆的，而目前并没有任何可用的实时MCM加载追踪标记物。
为了研究MCM加载动态，梅柳不得不先依靠活细胞成像技术，去获取大量单个细胞的“分子年龄” ，并通过免疫荧光染色及共聚焦3D成像，进一步测量单个细胞MCM加载情况，以根据这些信息绘制出MCM在不同亚细胞核内的加载动态。
同时，大量单细胞成像的数据分析也十分复杂，梅柳的合作伙伴通过各种调试，开发出一系列Python源代码，这时终于实现了在不同染色质环境内，对批量单细胞MCM的定量分析。

文章图片
（来源：NucleicAcidsResearch）
接下来，便是实验实施和结论得出的阶段。
期间，梅柳对比了MCM在常染色质和异染色质的加载动态，发现MCM在异染色质的加载过程相对延后，但是最终进入DNA复制期时，单位含量DNA的MCM加载数量相当。
进一步研究后，她发现如果人为缩短G1期，会导致异染色质的DNA损伤，不过并不会对常染色质产生影响。这说明，对于维持基因组的稳定性来说，合适长度的G1期的极其重要。此外，梅柳还发现了MCM在常染色质和异染色质加载差异的分子机制。

文章图片
（来源：NucleicAcidsResearch）
疫情导致研究延迟， “被迫”学会Python编程