日本語AIでPubMedを検索
酵母ゲノムDNA中へのリボヌクレオチドの取り込みは、デオキシアデノシンに先行してシトシンとグアノシンが優先的に組み込まれることが明らかになった
Ribonucleotide incorporation in yeast genomic DNA shows preference for cytosine and guanosine preceded by deoxyadenosine.
PMID: 32415081 PMCID: PMC7229183. DOI: 10.1038/s41467-020-16152-5.
抄録
リボヌクレオシド一リン酸(rNMP)はDNA中に豊富に存在するにもかかわらず、rNMPが取り込まれている部位はあまり知られていない。本研究では、リボースシークとリボースマップを用いて、出芽酵母と分裂酵母のミトコンドリアDNAと核内DNAから得られたrNMPのハイスループットシーケンシングライブラリーを構築し、解析を行った。その結果、リボヌクレアーゼH変異体と野生型の間では、酵母種や株間、また、リボヌクレアーゼH変異体と野生型の間では、共通のリボヌクレアーゼサイトが存在することが明らかになった。また、リボヌクレアーゼH変異体の遺伝子型間では、リボヌクレアーゼHがランダムにDNAに組み込まれているわけではないことを明らかにした。また、リボヌクレアーゼH変異体では、リボヌクレアーゼがDNA中にランダムに組み込まれているわけではないことを明らかにした。その結果、デオキシリボヌクレオチドがrNMPの分布に強い影響を与えていることを明らかにし、DNAポリメラーゼがrNMPを取り込む原動力となっていることを示唆した。また、ゲノム上に最も多く存在するrCMPやrGMPの上流には、一貫してデオキサアデノシンが存在することが明らかになった。この研究は、DNAへのrNMPの取り込み機構をよりよく理解するための枠組みを確立するものである。
Despite the abundance of ribonucleoside monophosphates (rNMPs) in DNA, sites of rNMP incorporation remain poorly characterized. Here, by using ribose-seq and Ribose-Map techniques, we built and analyzed high-throughput sequencing libraries of rNMPs derived from mitochondrial and nuclear DNA of budding and fission yeast. We reveal both common and unique features of rNMP sites among yeast species and strains, and between wild type and different ribonuclease H-mutant genotypes. We demonstrate that the rNMPs are not randomly incorporated in DNA. We highlight signatures and patterns of rNMPs, including sites within trinucleotide-repeat tracts. Our results uncover that the deoxyribonucleotide immediately upstream of the rNMPs has a strong influence on rNMP distribution, suggesting a mechanism of rNMP accommodation by DNA polymerases as a driving force of rNMP incorporation. Consistently, we find deoxyadenosine upstream from the most abundant genomic rCMPs and rGMPs. This study establishes a framework to better understand mechanisms of rNMP incorporation in DNA.