R-loop的調控及其生理功能*

張譯勻 葉素敏 金建平

（1）浙江大學生命科學研究院，杭州 310058；2）浙江大學紹興研究院生命科學分中心，紹興 321000；3）浙江大學癌癥中心，杭州 310058）

1 R-loop的基本功能

R 環（R-loop）是細胞內在DNA∶RNA 雜合鏈和雙鏈DNA上的被置換的單鏈DNA之間形成的一種特殊的三鏈核酸結構（圖1）。最初，DNA∶RNA 雜合鏈多被認為是在岡崎片段合成過程中形成的，以及轉錄過程中RNA 聚合酶活性中心內形成的雜合鏈。之后的研究發現，在體內可以以順反式的方式形成一種更長的DNA∶RNA 雜合鏈，由此催生出R-loop 的基本概念［1］（圖1）。當一條新生的RNA與模板DNA結合，暴露出一條游離的單鏈DNA，從而形成一種非B型的DNA結構，這種長可達1~2 kb的三鏈核苷酸結構被稱為R-loop［2-3］。R-loop 是A 型RNA 和B 型DNA 之間形成的雜合體，其穩定性比雙鏈DNA 更高［4］。R-loop 曾被認為是一種罕見的轉錄副產物，但是，越來越多的證據表明，R-loop可以在細菌到人類等生物體細胞內頻繁地形成，進而影響轉錄并導致基因組的不穩定性［4］，哺乳動物基因組上約有5%的區域會形成R-loop，多數集中在轉錄起始區域和轉錄終止區域［5］。另一方面，R-loop 對轉錄終止［6］、基因調控［7］、線粒體穩定性［8］等生物學過程也有著積極的作用。然而，細胞是怎樣抑制R-loop 的負面作用、同時又保證其積極作用，從而維持細胞內穩態的機制仍有很多亟待解決的疑問。本文將對R-loop的調控機制及其生理功能的研究進展、R-loop的檢測方法進行綜述及討論。

2 R-loop的調控

R-loop的調控網絡錯綜復雜。越來越多不同生理過程中的蛋白質被發現參與R-loop 的調控（圖2）。目前有研究針對已發表的R-loop數據集進行整合，構建了系統化的R-loop 調控網絡數據集［8］?！?br>