Zachowanie stabilności genomu z mechanistycznego punktu widzenia
W czasie replikacji DNA, materiał genetyczny jest narażony na uszkodzenie DNA. Aby zminimalizować to zagrożenie, komórki wypracowały mechanizm nazywany globalną reakcją na uszkodzenie DNA (DDR), który skutecznie naprawia uszkodzenia DNA i chroni stabilność genomu. Replikacja uszkodzonego DNA (TLS) to ważny mechanizm komórkowym, który zapobiega poważnej niestabilności chromosomowej po uszkodzeniu DNA w czasie replikacji DNA i zachodzi przy udziale wyspecjalizowanych polimeraz DNA niskiej wierności. Finansowany przez UE projekt BIOID IN TLS (Identification of novel regulators of translesion DNA synthesis in human cells) miał na celu zbadanie białek, które są aktywne podczas TLS. Aby zidentyfikować takie białka, naukowcy opracowali innowacyjny system, w którym znane białka TLS zostały zmodyfikowane aby specyficznie biotynylować białka pracując w niedalekiej odległości. Używając podejścia wykorzystującego spektrometrię masową, naukowcy skutecznie wyizolowali białka zrekrutowane do będących w stanie spoczynku widelców replikacyjnych, które prawdopodobnie odgrywają rolę w obejściu uszkodzenia DNA przez TLS. Jednakże ograniczona czułość tej metody była powodem niewykrycia nowatorskich czynników, w związku z tym naukowcy wykorzystali alternatywne podejście proteomiczne. Metoda CHROMASS wykorzystująca chromatynową spektrometrię masową pozwoliła naukowcom identyfikację nowych graczy w procesie naprawy wewnątrzniciowych wiązań krzyżowych DNA, blokujących progresję widelca replikacyjnego. Dodatkowo, tej samej metody użyto do odkrycia nowych komponentów reakcji na uszkodzenie DNA. Zidentyfikowano i poddano dalszym badaniom pierwszych pięć nowatorskich białek, które według badaczy mogą brać udział w sygnalizacji i naprawie uszkodzenia DNA. Dwa z tych białek, SLF1 i SLF2, stworzyły kompleks z innymi znanymi komponentami maszyny reakcji na uszkodzenie DNA. Umożliwiło to badaczom zidentyfikowanie nowego szlaku rekrutacji kluczowych czynników naprawy DNA do uszkodzeń DNA. Podsumowując, wyniki projektu dostarczają nowych informacji dotyczących skomplikowanych mechanizmów, na podstawie których komórki identyfikują i naprawiają uszkodzenia DNA. Takie molekularne informacje na temat mechanizmów regulacyjnych, które chronią stabilność genomu, są kluczowe dla zrozumienia etiologii nowotworu.
Słowa kluczowe
Stabilność genomu, replikacja DNA, replikacja uszkodzonego DNA, widelec replikacji, wewnątrzniciowe wiązania krzyżowe DNA, SLF1, SLF2
