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.
Słowa kluczowe
Pęknięcia obu nici DNA, rekombinacja homologiczna, struktury Hollidaya, zespół Blooma, BLMCOMPLEX
