端粒是位于染色体末端的保护性DNA帽,可防止细胞将其错误地识别为断裂的DNA。这些结构由一种名为Shelterin的蛋白质复合物保护,特别是通过Trf2编码的TRF2蛋白。令人惊讶的是,在小鼠胚胎干细胞中,TRF2并非端粒保护所必需,这表明存在其他机制来弥补其缺失。本文研究表明,一种名为无义介导的mRNA衰变(NMD)的细胞质量控制系统,通常负责清除缺陷的RNA分子,在维持多能干细胞的端粒完整性方面发挥着意想不到的作用。
通过全基因组遗传筛选,我们发现当TRF2缺失时,NMD对于细胞存活至关重要。NMD通过降解Trf1编码的异常信使RNA来实现这一功能,该异常信使RNA产生TRF1蛋白,而TRF1蛋白是Shelterin的另一个组成部分。如果没有NMD,这种异常RNA会产生截短的、有害的TRF1蛋白,从而干扰正常的端粒保护。我们的研究结果表明,胚胎干细胞采用了一种独特的染色体末端保护策略,以一种以前未被认识的方式将 RNA 质量控制与基因组稳定性联系起来。