来源：BioArt
Argonaute (AGO)是一类非常保守的基因家族，存在于几乎所有的真核生物中，甚至包括真细菌和古细菌【1,2】。真核生物的AGO蛋白通过结合小的非编码RNA(例如siRNA, microRNA和piRNA等)，实现基于RNA引导的基因沉默。长期以来，我们主要将细菌中的AGO蛋白作为了解真核生物AGO蛋白的功能和结构的生化模型，而对细菌AGO蛋白的生物学功能一直不太清楚。 2020年8月25日，来自马萨诸塞大学医学院的Phillip D. Zamore教授在Cell发表研究“Thermus thermophilus Argonaute Functions in the Completion of DNA Replication”，该研究首次发现嗜热栖热菌（Thermus thermophilus）的AGO（TtAgo）蛋白结合来自DNA复制终点的15-18nt的DNA片段，并与DNA复制相关蛋白互作，参与DNA复制的完成。
为研究TtAgo的功能，研究者首先构建了特异性识别TtAgo的抗体，并通过免疫沉淀的方法获得了结合TtAgo的核酸。这些核酸对DNase敏感，对RNase不敏感，说明TtAgo结合的是DNA而不是RNA。结合TtAgo的DNA有两类，一类长度~1160bp，可以与整个染色体和质粒匹配，而另一类长度为15-18nt的DNA则主要来自于DNA复制的末端，这引起了研究者的兴趣。 TtAgo可结合DNA复制末端产生的小DNA片段，这提示TtAgo可能参与DNA复制。细菌的染色体呈环状，当DNA复制完成时，需要解旋酶将两条环状DNA解开。在嗜热栖热菌菌中，gyrase是唯一的拓扑异构酶II。研究者发现，当使用gyrase抑制剂ciprofloxacin处理细菌时，TtAgo可帮助完成DNA复制。而当抑制gyrase并突变TtAgo，复制后的DNA无法被解开，形成丝状连接（下图）。
总的来说，该研究发现TtAgo通过结合来自于DNA复制终点的15-18nt DNA参与DNA复制的重要功能。值得注意的是，在正常培养条件下，突变TtAgo不影响细菌的生长；而在药物（gyrase抑制剂ciprofloxacin）的处理下，突变TtAgo能显著抑制细菌的生长。细菌耐药正成为不可忽视的问题，该研究发现的TtAgo在DNA复制中的功能，为开发阻止DNA复制或胞质分裂的药物提供了新的思路。此外，通过蛋白免疫沉淀联合质谱检测，研究者发现TtAgo可结合多个与DNA复制过程相关的蛋白，这可能可以解释TtAgo在DNA复制中的功能。虽然目前尚未有研究发现真核生物的AGO蛋白结合DNA，但考虑到AGO蛋白的保守性，真核生物的AGO蛋白是否也会结合相关DNA复制相关蛋白并参与DNA复制，尚需进一步研究。 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.036
参考文献
1. Ozata, D.M., Gainetdinov, I., Zoch, A., O’Carroll, D., and Zamore, P.D. (2019).PIWI-interacting RNAs: small RNAs with big functions. Nat. Rev. Genet.20, 89–1082. Bartel, D.P. (2018). Metazoan MicroRNAs. Cell 173, 20–51.来源：BioGossip BioArt
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzQyNjY1MQ==&mid=2652497328&idx=4&sn=a0172101e396ec725fcb5cada545a9b9&chksm=84e27604b395ff12f83fadda0c0ff8773ed6637eedcbaeb2e4eaa18cf2702136bef937a91886#rd
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