杜志鹏，杨彦勇，蔡建明，

    1.温州医科大学 公共卫生与管理学院，浙江 温州 325035；2.中国人民解放军海军军医大学 海军医学系舰船辐射医学防护教研室，上海 200433

    DNA复制是DNA聚合酶采用半保留的方式合成双链DNA(double-stranded DNA, dsDNA)的过程，而基因转录则是RNA聚合酶利用dsDNA中的一条链为模板合成RNA的过程。R环是当RNA链侵入dsDNA时形成的核酸结构。在复制过程中，DNA会解开双螺旋，因5’→3’方向的链不能连续合成新链，此时5’→3’方向的模板链上会出现单链DNA(single-stranded DNA, ssDNA)，给R环的形成创造了机会。在细胞中，R环还会阻碍复制叉的进行，影响DNA的正常复制，进而影响基因组的稳定性[1]。在DNA转录时，RNA聚合酶解绕DNA并合成5’→3’方向的RNA链，这会在前进的RNA聚合酶后面产生负超螺旋，促进R环的形成。dsDNA R环的形成和调控具有复杂的生物学机制，在生物进化中产生了多种途径来减少R环对基因组稳定性的影响。本篇综述围绕R环的产生、修复的影响因素及主要机制，以及其在肿瘤等疾病发生发展治疗中的作用和应用前景进行讨论。

    1 R环的形成与常用检测方法

    1.1 R环的定义 R环是指在转录过程中，某些基因转录mRNA难与模板链分离时，由mRNA取代非模板链，形成由互补的DNA模板链上的RNA杂合体和非模板链上的ssDNA组成的三链裸露环，为非B DNA结构。通常，R环在伸长的RNA聚合酶后面形成，偶尔也会在新生RNA与聚合酶前面的DNA模板杂交，产生前R环[2]。

    1.2 R环的分类 R环有两种类型：生理性和病理性R环。生理性R环通常依赖于需要特定因素的程序化过程来保证它们的形成；病理性R环以非预定方式意外发生。

    生理性R环作为特定细胞过程中的关键中间体自然形成，例如基因表达调控、DNA损伤修复、免疫球蛋白类转换重组(immunoglobulin class switch recombination, CSR)、大肠杆菌质粒复制和线粒体DNA复制等。R环参与的主要生理学过程包括：①基因表达调控。一些哺乳动物基因3’端的R环可以帮助RNA聚合酶停止转录[3]，从而参与基因的表达调控。②DNA损伤修复。DNA损伤修复主要包括同源重组(homologous recombination, HR)以及非同源末端连接(non-homologous end joining, NHEJ)。R环会影响复制蛋白A(replication protein A, RPA)蛋白的招募 ......