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核路由网络跨越核孔复合物和基因组 DNA，指导生物分子的核质运输

马雷克·马莱基、比安卡·马莱基

在健康和疾病中，参与基因表达、重组或重编程的生物分子必须通过核质在核孔复合物 (NPC) 和基因组 DNA (gDNA) 之间运输。这种贩运是由最近披露的核路由网络（NRN）引导的。
在本研究中，我们旨在调查 NRN 是否已与基因组 DNA 建立原位关联，以及 NRN 是否具有从头结合 DNA 的能力。此外，我们的目的是进一步研究 NPC 和 gDNA 之间的组蛋白、rRNA 和转基因载体的核质运输是否由 NRN 引导。
我们使用非洲爪蟾卵母细胞作为模型系统。我们设计了配备有 SV40 LTA 核定位信号 (NLS) 和/或 HIV Rev 核输出信号 (NES) 的转基因 DNA 载体。我们纯化了组蛋白、5S rRNA 和 gDNA。我们使所有这些分子具有超顺磁性和荧光性，以便通过核磁共振 (NMR)、全反射 X 射线荧光 (TXRF)、能量色散 X 射线光谱 (EDXS) 和电子能量损失光谱 (EELS) 进行检测。
NRN 跨越 NPC 和基因组 DNA。它们与 gDNA 原位形成牢固的结合。后
用 RNase 和 DNase 完全消化核酸，新添加的 DNA（用 dNTP 类似物修饰）牢固地与 NRN 结合。此外，NRN 指导用 SV40 LTA NLS 修饰的 DNA 转基因载体的运输，随后它们通过 NPC 导入细胞核。该途径与组蛋白的途径相同。NRN 还指导将经过 HIV Rev NES 修饰的 DNA 转基因载体运输至 NPC，然后将其从细胞核中输出。核糖体 RNA 遵循相同的途径。
总而言之，NRN 是连接 NPC 和 gDNA 的结构。它们引导 NPC 和 gDNA 之间的生物分子运输。