Linking RNA polymerase backtracking to genome instability in E. coli.
Linking RNA polymerase backtracking to genome instability in E. coli.
复制标题
将RNA聚合酶回溯与大肠杆菌中的基因组不稳定性联系起来。
DOI：
10.1016/j.cell.2011.07.034
复制
发表时间：
2011-08-19
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Nudler E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dutta D;Shatalin K;Epshtein V;Gottesman ME;Nudler E
复制体和 RNA 聚合酶 (RNAP) 之间频繁的同向碰撞是不可避免的，因为复制速度比转录速度快得多。在这里，我们表明这种碰撞的结果取决于转录延伸复合物（EC）的生产状态。与回溯（被捕）EC 的同向碰撞会导致 DNA 双链断裂 (DSB)，而正面碰撞则不会。提出了一个机械模型来解释回溯介导的 DSB。我们进一步表明，细菌采用各种策略来逃避复制体与回溯 RNAP 的碰撞，其中最常见的是防止 RNAP 回溯的翻译。如果翻译被取消，DSB 就会受到延伸因子的抑制，从而阻止回溯或重新激活回溯的 EC。最后，终止因子还通过去除停滞的 EC 来促进基因组稳定性。我们的结果确定 RNAP 回溯是对染色体完整性的内在危害，并暗示基因组维护中的活性核糖体和其他反回溯机制。
Frequent co-directional collisions between the replisome and RNA polymerase (RNAP) are inevitable because the rate of replication is much faster than that of transcription. Here we show that the outcome of such collisions depends on the productive state of transcription elongation complexes (ECs). Co-directional collisions with backtracked (arrested) ECs lead to DNA double strand breaks (DSBs), whereas head-on collisions do not. A mechanistic model is proposed to explain backtracking-mediated DSBs. We further show that bacteria employ various strategies to evade replisome collisions with backtracked RNAP, the most general of which is translation that prevents RNAP backtracking. If translation is abrogated, DSBs are suppressed by elongation factors that either prevent backtracking or reactivate backtracked ECs. Finally, termination factors also contribute to genomic stability by removing arrested ECs. Our results establish RNAP backtracking as the intrinsic hazard to chromosomal integrity and implicate active ribosomes and other anti-backtracking mechanisms in genome maintenance.
登录
查看更多内容
影响因子：
10.5
作者：
Azvolinsky, Anna;Dunaway, Stephen;Zakian, Virginia A.
通讯作者：
Zakian, Virginia A.
影响因子：
56.9
作者：
Cardinale, Christopher J.;Washburn, Robert S.;Nudler, Evgeny
通讯作者：
Nudler, Evgeny
影响因子：
16
作者：
Kettenberger, H;Armache, KJ;Cramer, P
通讯作者：
Cramer, P
影响因子：
4.8
作者：
Komissarova, N;Kashlev, M
通讯作者：
Kashlev, M
影响因子：
2.2
作者：
Kostrzynska, M;Leung, KT;Trevors, JT
通讯作者：
Trevors, JT