Gene duplication and deletion caused by over-replication at a fork barrier.
Gene duplication and deletion caused by over-replication at a fork barrier.
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DOI：
10.1038/s41467-023-43494-7
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发表时间：
2023-11-25
影响因子：
16.6
通讯作者：
Whitby, Matthew C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Oehler, Judith;Morrow, Carl A.;Whitby, Matthew C.
复制叉停滞可以引起叉反转，形成四向DNA连接。复制叉的这种重塑可以促进修复，帮助绕过DNA损伤，并使复制重新启动，但也可能在叉收敛期间造成过度复制的风险。我们发现，复制叉停滞在一个特定的网站在裂变酵母障碍，可以诱导基因复制缺失重排，是独立的复制重启相关的模板转换和Rad 51依赖的多侵入。相反，它们类似于靶向基因置换（TGR），需要Rad 52、3 '-瓣核酸酶Rad 16-Swi 10和错配修复蛋白Msh 2的DNA退火活性。我们建议，多余的DNA，合并过程中产生的一个典型的叉与反向叉，可以被释放的核酸酶和整合在异位位点通过TGR样机制。这突出了复制终止位点的过度复制如何威胁真核生物基因组的稳定性。基因复制和缺失是进化和疾病的重要驱动力。在这里，作者表明，在复制叉屏障处产生的过量DNA可以整合在新的基因组位点，从而导致基因复制和缺失。
Replication fork stalling can provoke fork reversal to form a four-way DNA junction. This remodelling of the replication fork can facilitate repair, aid bypass of DNA lesions, and enable replication restart, but may also pose a risk of over-replication during fork convergence. We show that replication fork stalling at a site-specific barrier in fission yeast can induce gene duplication-deletion rearrangements that are independent of replication restart-associated template switching and Rad51-dependent multi-invasion. Instead, they resemble targeted gene replacements (TGRs), requiring the DNA annealing activity of Rad52, the 3’-flap nuclease Rad16-Swi10, and mismatch repair protein Msh2. We propose that excess DNA, generated during the merging of a canonical fork with a reversed fork, can be liberated by a nuclease and integrated at an ectopic site via a TGR-like mechanism. This highlights how over-replication at replication termination sites can threaten genome stability in eukaryotes. Gene duplications and deletions are important drivers of evolution and disease. Here, the authors show that excess DNA generated at a replication fork barrier can be integrated at a new genomic site causing both a gene duplication and a deletion.
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影响因子：
4.5
作者：
Chung WH;Zhu Z;Papusha A;Malkova A;Ira G
通讯作者：
Ira G
影响因子：
16.6
作者：
Kishkevich, Anastasiya;Tamang, Sanjeeta;Nguyen, Michael O.;Oehler, Judith;Bulmaga, Elena;Andreadis, Christos;Morrow, Carl A.;Osman, Fekret;Whitby, Matthew C.
通讯作者：
Whitby, Matthew C.
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作者：
Dimude JU;Midgley-Smith SL;Stein M;Rudolph CJ
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Rudolph CJ
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作者：
Lorenz, Alexander;Osman, Fekret;Whitby, Matthew C.
通讯作者：
Whitby, Matthew C.
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2.6
作者：
Lorenz, Alexander
通讯作者：
Lorenz, Alexander