农业环境科学学报

作者：王鹤潼,贾春云,张延召,赵强,李晓军,巩宗强,刘宛

单位：沈阳大学生命科学与工程学院, 沈阳 110044,中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室, 沈阳 110016,洛阳师范学院, 河南 洛阳 471022,黑龙江八一农垦大学农学院, 黑龙江 大庆 163319,中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室, 沈阳 110016,中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室, 沈阳 110016,中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室, 沈阳 110016

关键词：Cd胁迫,DNA错配修复系统,植物,DNA损伤,细胞周期阻滞,

基金：国家自然科学基金项目（21677151，41807488，41673132）

Cd胁迫下植物细胞内会出现不同形式的DNA损伤（如碱基错配、DNA单/双链断裂和甲基化），DNA损伤会迅速诱导DNA损伤响应（DDR）信号，如ATM、ATR及其下游的信号通路包括细胞周期阻滞、细胞内复制、细胞凋亡以及不同形式的DNA修复途径（如同源重组修复HR、DNA错配修复MMR）。植物细胞DNA MMR系统中的异源二聚体MutSα（MSH2/MSH6）、MutSβ（MSH2/MSH3）、MutSγ（MSH2/MSH7）、MutLα（MLH1/PMS1）与有关酶如增殖细胞核抗原（PCNA）、DNA复制因子C（RFC）、DNA核酸外切酶1（EXO1）、单链结合蛋白（RPA）、核酸内切酶FEN1、DNA聚合酶delta（δ）和DNA连接酶相互作用，启动DNA MMR反应，从而在感知Cd诱导的DNA损伤、修复DNA损伤、激活细胞周期检验点、确保基因组DNA的稳定性和DNA复制的精确性等方面发挥关键作用。然而，MutS缺失的植物细胞会绕过DNA MMR系统参与的细胞周期阻滞，从而严重影响植物的耐Cd性能。本文重点介绍了植物DNA MMR系统对Cd胁迫的响应以及表观遗传对DNA MMR系统的调控作用机理。

来源：2021年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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