DNA双链断裂(DNA double strand Break,DSB)严重威胁基因组稳定性。细胞修复DNA断裂的方式主要有两种:同源重组(Homologous Recombination,HR)和非同源末端连接(Non-homologous End Joining,NHEJ)。研究表明,组蛋白乙酰化和去乙酰化的动态调控对DNA断裂修复至关重要,其调控异常与癌症等多种人类疾病密切关联,但其具体分子机制尚不完全清楚。本研究中,我以酿酒酵母为材料,探究了组蛋白去乙酰化酶Rpd3和Hda1在DNA损伤应答和同源重组修复中的作用,取得了以下结果:1.DNA损伤药物敏感性检测结果显示:HDA1敲除菌株对MMS表现出微弱的敏感性,而RPD3敲除菌株则表现出对CPT,phleomycin和MMS等多种DNA损伤药物的敏感性,说明Rpd3在DNA损伤应答或修复过程中发挥重要作用。值得注意的是,同时敲除RPD3和HDA1导致细胞对DNA损伤药物敏感性显著增加;同时,经瞬时MMS处理后的rpd3△hda1△双突变体的存活率也大大降低,说明二者在DNA损伤应答和修复过程中具有一定的部分冗余作用。2.我以Rad52-YFP形成聚焦点为标记,检测了上述菌株的DNA损伤修复能力。我发现rpd3△hda1△双突变体中自发DNA损伤显著增多。Phleomycin处理后导致野生型和所有突变体中的Rad52聚焦点大幅上升。在随后的恢复过程中,野生型和hda1△突变体中Rad52聚焦点的比例随着恢复时间的延长逐渐降低到正常水平;而rpd3△和rpd3△hda1△突变体中Rad52-YFP聚焦点比例下降缓慢,存在不同程度缺陷,说明Rpd3在DNA修复过程中发挥作用,并且与Hda1表现出部分功能冗余。为了验证上述结果,我通过基因打靶实验检测了各菌株的同源重组效率。结果表明:Hda1缺失对同源重组影响不大,而Rpd3缺失则导致部分重组缺陷,而二者同时缺失则导致严重的同源重组缺陷。3.为了探明Rpd3和Hda1影响同源重组的机制,我通过Southern blot检测了不同菌株的末端剪切速率。结果显示:HDA1敲除对剪切无显著影响,而RPD3缺失导致了较大的剪切缺陷,二者同时缺失导致了更为严重的剪切缺陷。进一步,我通过Ch IP检测了RPA和Rad51在DSB处的募集,发现Hda1缺失不影响上述蛋白募集,而Rpd3缺失对于二者的募集有微弱影响;当同时缺失Rpd3和Hda1时,RPA和Rad51的募集大大降低。4.最后,我检测了Rpd3和Hda1在DNA损伤检查点激活中的功能。通过细胞阻滞实验和检测Rad53磷酸化,我发现在应对MMS处理或DNA双链断裂时,野生型细胞和hda1△突变体检查点激活正常,rpd3△单突变体检查点激活延迟,而rpd3△hda1△双突变体的检查点激活受到显著抑制,说明二者在DNA损伤应答过程中存在部分冗余功能。综上所述,我的研究表明Rpd3在DNA损伤应答和同源重组修复过程中发挥重要作用,并且和Hda1具有部分功能冗余;我的研究为深入揭示组蛋白去乙酰化酶在DNA损伤修复和维持基因组稳定性中的作用和机制奠定了基础。