Naprawa uszkodzeń DNA a karcynogeneza
Uszkodzenia obu nici DNA w komórkach ssaków są naprawiane głównie poprzez scalanie niehomologicznych końców lub rekombinację homologiczną (HR). Proces rekombinacji polega na wymianie nici między dwoma chromosomami homologicznymi, a powstające połączenia między nimi określane są strukturami Hollidaya (HJ). Prawidłowe ukończenie procesu HR, a zwłaszcza degradacja sprzyjających nowotworom podwójnych HJ (dHJ) wymaga udziału tzw. kompleksu enzymatycznego BTRR. Do BTRR należy helikaza BLM w stabilnym kompleksie z topoizomerazą III oraz dwoma czynnikami wiążącymi oligonukleotydy: RMI1 i RMI2. Mutacja genu BLM jest przyczyną zespołu Blooma (BS), który wiąże się ze zwiększoną podatnością na kilka typów nowotworów złośliwych w młodym wieku. W ramach finansowanego przez UE projektu BLMCOMPLEX (Mechanism of Holliday junction dissolution by the Bloom’s syndrome complex) badano mechanizmy molekularne przetwarzania połączeń Hollidaya podczas rekombinacji homologicznej w komórkach człowieka. Badacze korzystali z mikroskopii elektronowej i oczyszczonych kompleksów BTRR, aby zoptymalizować warunki wiązania kompleksów BTRR-dHJ i uwidocznić je metodą mikroskopii elektronowej. Wyniki wskazują, że dwa kompleksy BTRR wiążą dHJ w miejscu tworzenia się połączeń. Wstępne wyniki sugerowały, że BLM tworzy dimery w roztworze. Badacze korzystali z macierzy peptydowych, aby identyfikować najważniejsze regiony oddziaływań między monomerami BLM oraz składniki kompleksu BTRR. Narzędzia opracowane na potrzeby tego badania umożliwią w przyszłości prace nad fenotypami mutantów in vitro i in vivo. Przyczyni się to do lepszego poznanie roli BLM/BTRR oraz określenia istotności mutacji występujących u pacjentów z BS. Oprócz szlaku BTRR komórki człowieka dysponują jeszcze inną metodą rozdzielania HJ z udziałem endonukleaz. Uczestniczą w niej enzymy z grupy rezolwaz, które prawdopodobnie oddziałują na te dHJ, których nie rozdzieliły kompleksy BTRR, oraz na jednoniciowe HJ, których BTRR nie mogą przetworzyć. Badanie tych białek na substratach w postaci plazmidowych jedno- i dwuniciowych HJ potwierdziły zdolność do przecięcia in vitro produktów pośrednich zawierających jedno- lub dwuniciowe HJ. Podsumowując, wyniki projektu wskazują, że oba szlaki rozdzielania HJ są skuteczne na różnych etapach pośrednich rekombinacji homologicznej podczas naprawy uszkodzeń obu nici DNA.
