DNA雙鏈斷裂是最嚴重的DNA損傷形式。同源重組修復是精準修復DNA雙鏈斷裂的主要機制，也是利用基因組編輯工具（如 CRISPR/Cas9）進行基因打靶的基礎。然而，植物的同源重組效率很低，其調控機制也還很不清楚。轉錄因子SOG1是植物DNA損傷應答的核心蛋白之一，被認為是動物p53的同功能蛋白。p53是被研究最多的蛋白，也是最重要的抑癌蛋白。與p53相比，人們對SOG1還知之甚少。

2022年，華中農業大學嚴順平團隊（華中農業大學嚴順平教授為本文的通訊作者，博士后王軒鵬為本文的第一作者）在PNAS發表了題為“A plant-specific module for homologousrecombination repair”的研究論文，揭示了植物特有的調控同源重組修復機制。

在本研究中，研究者發現，突變E3泛素連接酶DDRM1導致擬南芥對DNA雙鏈斷裂誘導試劑喜樹堿極其敏感。DDRM1含有BRCT和RING結構域，是高度保守的植物特有蛋白。進一步研究發現，DDRM1能夠單泛素化SOG1并提高SOG1的蛋白穩定性。。該研究不僅揭示了植物調控同源重組修復的新機制，也為利用同源重組修復機制提高植物基因打靶效率提供了新思路。同時，該研究還首次揭示了植物調控SOG1蛋白穩定性的機制，具有重要的科學意義。

劃重點：

本研究中，涉及泛素化檢測等相關實驗，使用了Biolinkedin?Anti-Flag Magnetic Beads。

SOG1 fused with two tandem HA tag (SOG12*HA) and ubiquitin (UBQ) fusedwith two tandem FLAG tag were coexpressed in Arabidopsis protoplasts.   Total proteins were extracted andimmunoprecipitated with FLAG beads. Both the input and immunoprecipitatedsamples were subjected to Western blotting using anti-HA antibody.

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全文

The ddrm1 mutant is specifically hypersensitive toDSB-inducing reagents

DDRM1 localizes in the nucleus and is highlyexpressed in the meristem

Both RING and BRCT domains are required for thefunction of DDRM1.

DDRM1 directly interacts with SOG1

DDRM1 ubiquitinates SOG1

DDRM1 promotes the stability of SOG1

SOG1 functions downstream of DDRM1.

DDRM1 is required for HR. (A, B) Schematic representationof HR reporter system

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