Odkrywanie architektury nuklearnej podczas naprawy DNA
Utrzymanie integralności genomu jest procesem niezbędnym dla zachowania dziedzictwa biologicznego. Wierność replikacji DNA jest zapewniona poprzez mechanizmy kontroli oraz naprawy. Istnieje silna wzajemna zależność pomiędzy tymi zróżnicowanymi mechanizmami, obejmującymi często modyfikacje posttranslacyjne, takie jak ubikwitynacja i sumoilacja — dołączenie niewielkiego białka (ubikwityny lub SUMO) do białek komórkowych. Podczas replikacji dwuniciowa helisa DNA rozkręca się, tworząc strukturę znaną pod nazwą widełek replikacyjnych. Polimeraza DNA — enzym odpowiadający za transkrypcję nici wiodącej DNA — składa się z wielu różnych elementów podrzędnych. Celem finansowanego ze środków UE projektu "Ubikwitynacja i sumoilacja w kontekście modulowania subnuklearnej lokalizacji naprawy DNA" (SLX5-8 IN DNA REPAIR) było wyjaśnienie, jakie czynniki wpływają na lokalizację subnuklearną oraz DNA. Partnerzy projektu posłużyli się gatunkiem drożdży saccharomyces cerevisiae jako organizmem modelowym do badań nad mechanizmami wpływającymi na stabilność widełek replikacyjnych DNA. Poprzez mutowanie poszczególnych elementów składowych polimerazy delta oraz wywoływanie uszkodzeń DNA naukowcy zidentyfikowali trzeci element podrzędny polimerazy delta — Pol32 — odgrywający główną rolę w zatrzymanych lub zablokowanych widełkach replikacyjnych. Element Pol32 destabilizował polimerazy alfa i epsilon, które również odgrywają rolę w procesie naprawy i replikacij DNA. Ponadto badacze odkryli, że katalityczny element podrzędny polimerazy DNA delta wywołuje również zwijanie się widełek replikacyjnych w momencie wywołania uszkodzenia DNA, a także, że interakcje pomiędzy poszczególnymi elementami podrzędnymi polimerazy miały charakter katalityczny dla jej funkcji. Ogólnie projekt SLX5-8 IN DNA REPAIR rzucił nieco światła na mechanizmy decydujące o nuklearnej architekturze komórek oraz naprawie DNA. Wyniki badań mogą mieć znaczący wpływ na opracowywanie leków oraz interwencji terapeutycznych w chorobach, takich jak nowotwory, w których naruszona została integralność genomu.
