Kompartmentalizacja naprawy DNA
Komórki są nieustannie poddawane presji i uszkadzane przez wiele różnych czynników, takich jak promieniowanie UV, napromieniowanie czy też utleniające produkty uboczne metabolizmu. Procesy te zagrażają stabilności genomu i mogą powodować uszkodzenia DNA, których przykładem są uszkodzenia obu nici (DSB). DSB są najbardziej szkodliwe, ponieważ ich nieodpowiednia naprawa może prowadzić do translokacji chromosomów. Finansowany ze środków UE projekt "Nuclear architecture in DNA repair and formation of chromosomal translocations" (NADRCT) poświęcony jest badaniu roli architektury jądra komórkowego w wykrywaniu i naprawie DSB. Wstępne ustalenia wskazują, że kompartmentalizacja jądra może wpływać na mechanizmy łączące reakcję na uszkodzenie DNA (DDR) z naprawą DNA. Opracowano eksperymentalny system umożliwiający aktywację DSB w określonych miejscach i śledzenie procesu naprawy. W pierwszym okresie realizacji projektu zidentyfikowano nowe czynniki naprawy uczestniczące w dekondensacji chromatyny. Przykładowo, polimerazy TNKS 1 i 2 okazały się być pozyskiwane do zmian DNA przez białko MDC1 (punkt kontrolny) w celu wspierania rekombinacji naprawczej. Te same białka TNKS przeciwdziałają dekondensacji i ułatwiają łączenie zerwanych zakończeń DNA. Przy pomocy tego systemu badacze przeprowadzili wizualizację sposobu rozpoznawania uszkodzeń i ich naprawy w dwóch różnych subkompartmentach: blaszce jądrowej i porach jądrowych. Wykazano, że DDR aktywowane przez uszkodzenie blaszki jądrowej jest opóźniane, a pory jądrowe wydają się aktywować mikrośrodowisko do DDR i naprawy. Badanie przesiewowe siRNA pomogło z kolei w zidentyfikowaniu powiązanych białek, zmniejszenie ekspresji których prowadziło do trwałych i nienaprawionych DSB. Metoda ta pozwoliła na zidentyfikowanie szeregu nowych białek, które są obecnie badane. Projekt doprowadził do określenia roli struktury chromatyny w różnicowej regulacji DDR i naprawy w dwóch osobnych kompartmentach jąder komórkowych. Odkryto nowy poziom regulacji naprawy DSB poprzez organizację przestrzenną DNA w jądrze. Badania te mają ważne implikacje dla opracowania nowych terapii genowych.
Słowa kluczowe
Chromosom, translokacja, uszkodzenie obu nici, reakcja na uszkodzenie DNA, kompartmentalizacja jądra, chromatyna, siRNA
