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Riparazione del danno del DNA e oncogenesi

Il danno al nostro materiale genetico richiede una riparazione efficiente e continua per evitare lo sviluppo del cancro. Un progetto europeo ha studiato le relazioni tra i difetti nei processi di riparazione e l’oncogenesi.
Riparazione del danno del DNA e oncogenesi
Le rotture a doppio filamento del DNA nelle cellule mammifere sono riparate prevalentemente tramite giunzione non omologa delle estremità o ricombinazione omologa (HR). Il processo della ricombinazione prevede lo scambio di filamenti tra due cromosomi omologhi: le molecole così ottenute formano strutture note come giunzioni di Holliday (Holliday junctions, HJ).

Il corretto completamento dell’HR e soprattutto la dissoluzione delle doppie HJ oncogene coinvolge il cosiddetto complesso enzimatico BTRR. BTRR contiene l’elicasi BLM in un complesso stabile con topoisomerasi III e due fattori che legano gli oligonucleotidi – RMI1 e RMI2. La mutazione del gene BLM è associata alla sindrome di Bloom (BS), che causa un’alta predisposizione a diversi tipi di cancro in giovane età. Il progetto BLMCOMPLEX (Mechanism of Holliday junction dissolution by the Bloom’s syndrome complex), finanziato dall’UE, ha studiato i meccanismi molecolari coinvolti nell’elaborazione dell’HJ durante l’HR nelle cellule umane.

Utilizzando microscopia elettronica e complessi BTRR purificati i ricercatori sono stati in grado di ottimizzare e visualizzare le condizioni di legame per i complessi BTRR-dHJ. I risultati mostravano che due complessi BTRR legano le dHJ nei punti di giunzione.

I risultati preliminari indicavano che BLM forma dimeri in soluzione. I ricercatori hanno utilizzato microarray di peptidi per identificare le principali regioni di interazione tra monomeri di BLM e i componenti del complesso BTRR. Gli strumenti sviluppati per questo studio permetteranno studi futuri in vitro e in vivo sui fenotipi mutanti. Ciò dovrebbe aiutare a comprendere il ruolo di BLM/BTRR oltre a determinare l’importanza delle mutazioni trovate nei pazienti con BS.

Oltre alla via BTRR le cellule umane hanno un’altra risoluzione di HJ mediata dalle endonucleasi. Queste includono gli enzimi resolvasi, che si ritiene agiscano sulle dHJ che sfuggono ai complessi BTRR e prevalentemente su singole HJ che BTRR non è in grado di elaborare.

Lo studio di queste proteine su substrati di HJ singole e doppie basati su plasmidi ha dimostrato la scissione degli intermedi che contengono HJ singole o doppie in vitro. Per concludere i risultati del progetto hanno dimostrato che entrambe le vie di risoluzione di HJ sono in grado di gestire una varietà di intermedi della ricombinazione durante l’HR delle rotture a doppio filamento nel DNA.

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Keywords

Rotture a doppio filamento del DNA, ricombinazione omologa, giunzioni di Holliday, sindrome di Bloom, BLMCOMPLEX