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生科院華躍進教授團隊榮獲浙江省自然科學獎一等獎

時間:2020-07-17

2020717日,浙江省科學技術獎勵大會在省人民大會堂召開。浙江大學生命科學學院華躍進教授團隊研究成果《新型DNA損傷響應通路及其調控機制》獲得浙江省自然科學獎一等獎!

 

生物體DNA損傷響應與修復機制對闡明生物體細胞衰老和疾病發生極為重要。普通生物體對DNA損傷劑敏感,難以作為研究嚴重DNA損傷響應和修復模型。本項目以耐輻射球菌為模式生物系統研究了DNA損傷響應機制,經過十幾年探索,取得如下原創性科學成果。

項目發現了PprI-DdrO介導的DNA損傷響應調控新通路。率先發現一個與極端輻射抗性和超強DNA損傷修復相關的全局性調控因子PprIInducer of Pleiotropic Proteins Promoting DNA RepairE),首次提出了DNA損傷響應“開關”基因的概念,PprI作為一種新型蛋白酶,特異性切割新型轉錄阻遏蛋白DdrODNA Damage Response Protein O)。DdrO通過特異性結合含輻射/干燥響應元件“RDRM”位點,抑制基因的轉錄表達。揭示了PprI-DdrO在細菌歷經極端脅迫時的作用關系及其介導的高效DNA損傷響應修復新通路,突破了原有的DNA損傷響應調控的經典SOS途徑,提出了PprI-DdrO新通路調控下游基因轉錄的新機制。

項目揭示了一批與PprI-DdrO新通路相關的重要功能基因及其作用機制。發現了受PprI-DdrO調控的DrRRA、DdrB、RecJ、RNaseJ等重要功能蛋白。由此構建了在細胞響應不同階段的基因功能網絡系統及其共同抵御外界脅迫的作用機制,提出細胞抗氧化防御與DNA損傷修復密切相關的理論。

項目創建了PprI作為調控元件增強微生物和植物多種脅迫抗性的新技術。將基因pprI導入到其他模式微生物和作物中,能顯著增強其高鹽和高溫等脅迫抗性,由此首次創制了pprI 轉基因的新型抗逆玉米和油菜等作物,具重要的應用前景。

 

該成果在國際權威期刊Nuleic Acids Res、eLife、Mol Cell Proteomics等發表SCI收錄論文103篇,10篇代表性論文篇均影響因子5.48;10篇代表性論文他引330次,單篇最高他引78次;權威的美國癌癥研究所所刊(J Natl Can Inst)以編輯社論(Editorial)全文高度評價了本項目成果“解開了40多年來耐輻射球菌的抗輻射之謎,為理解特殊DNA修復機制邁開了關鍵的一步”;相關成果論文被F1000推薦閱讀;獲授權國際和國內發明專利11項,為人類利用極端微生物特有基因資源奠定了重要的理論和應用基礎。

 

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2020717