Approfondite osservazioni meccanicistiche circa il mantenimento della stabilità del genoma
Durante la replicazione del DNA, il materiale genetico è esposto a danni del DNA. Per contenere tale minaccia, le cellule hanno sviluppato una globale risposta al danno del DNA (DDR), capace di riparare con efficienza le lesioni al DNA e preservare la stabilità del genoma. La sintesi translesione del DNA (TLS) costituisce un meccanismo cellulare importante per prevenire una grave instabilità cromosomica dopo danni al DNA durante la replicazione del DNA ed è mediata da polimerasi specializzate del DNA a fedeltà bassa. Il progetto BIOID IN TLS (Identification of novel regulators of translesion DNA synthesis in human cells), finanziato dall’UE, si è proposto di studiare le proteine che agiscono durante la TLS. Per identificarle, i ricercatori hanno sviluppato un sistema innovativo in cui proteine TLS note sono state ingegnerizzate per biotinilare in modo specifico le proteine che operano nelle immediate vicinanze. Avvalendosi di un approccio fondato sulla spettrometria di massa, sono riusciti a isolare le proteine reclutate in forche di replicazione bloccate, potenzialmente coinvolte quando il danno del DNA viene evitato dalla TLS. Tuttavia, la sensibilità limitata di tale metodo ha impedito di identificare fattori nuovi, per cui i ricercatori hanno adottato un approccio alternativo di proteomica. Il metodo CHROMASS che impiega la spettrometria di massa su cromatina ha consentito al consorzio di identificare nuovi agenti nella riparazione dei legami covalenti tra eliche del DNA che bloccano la progressione delle forche di replicazione. Inoltre, lo stesso metodo è stato utilizzato per scoprire nuovi componenti della risposta al danno al DNA. Sono state identificate e analizzate più a fondo cinque nuove proteine con possibili funzioni nella trasduzione del segnale di danno al DNA e nella riparazione. Due di esse, SLF1 e SLF2, formavano un complesso con altri componenti noti del meccanismo di risposta al danno al DNA. In tal modo i ricercatori hanno potuto identificare una nuova via per reclutare fattori chiave di riparazione del DNA nelle lesioni al DNA. Nel complesso, le conclusioni del progetto hanno fornito nuove conoscenze sui complessi meccanismi con cui le cellule rilevano e riparano lesioni al DNA. Tali nozioni di carattere molecolare sui meccanismi regolatori che proteggono la stabilità del genoma sono centrali per comprendere l’eziologia del cancro.
Parole chiave
Stabilità del genoma, replicazione del DNA, sintesi translesione del DNA, forca di replicazione, legami covalenti tra eliche nel DNA, SLF1, SLF2
