2020 年度中国科学十大进展之揭示人类遗传物质传递的关键步骤

DNA 复制是人类遗传物质在细胞之间得以精确传递的基础，人们对高等生物中识别DNA 复制起始位点的具体过程并不清楚，这在一定程度上也阻碍了人们对癌症发生发展机制的理解。

中国科学院生物物理研究所李国红团队及其合作者揭示了一种精细的DNA 复制起始位点的识别调控机制。该研究发现，组蛋白变体H2A.Z 能够通过结合组蛋白甲基化转移酶SUV420H1，促进组蛋白H4 的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。而带有二甲基化修饰的H2A.Z 核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白，从而帮助DNA 复制起始位点的识别。该研究进一步发现，被H2A.ZSUV420H1-H4K20me2 通路调控的复制起始位点具有很强的复制活性，并偏向在复制期早期被激活使用。在癌细胞中破坏该调控机制后，癌细胞的DNA 复制和细胞生长都受到了抑制。在T 细胞中破坏该调控机制后，T 细胞的免疫激活也受到了抑制。

该研究阐述了一个新颖的由H2A.Z 介导的DNA 复制表观遗传调控机制，对理解高等生物DNA 复制起始位点的识别提供了新的视角，为解决长期存在的真核细胞DNA 复制起始点选择启动问题做出了重要贡献。