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Dissecting the Structure and Interactions of the MRN Complex in Trypanosoma brucei Genome Maintenance

Projektbeschreibung

DNS-Reparaturmechanismen bei Trypanosomen

Die afrikanische Trypanosomiasis, allgemein bekannt als Schlafkrankheit, ist eine durch die Tsetsefliege übertragene parasitäre Erkrankung. Sie wird durch den Parasiten Trypanosoma brucei verursacht und befällt im Afrika südlich der Sahara sowohl Mensch als auch Tier. Der Parasit entzieht sich dem Immunsystem, indem er die an seiner Oberfläche präsentierten Proteine ständig wechselt – ein Vorgang, der mit DNS-Reparaturmechanismen in Verbindung steht. Mit Unterstützung durch das Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm soll das MIDAS-Projekt einen wichtigen DNS-Reparaturkomplex in T. brucei untersuchen, der DNS-Doppelstrangbrüche repariert und zur Umgehung des Immunsystems beiträgt. Das Ziel besteht darin, die Struktur und das Interaktionsnetzwerk dieses Komplexes zu bestimmen und parasitenspezifische Mechanismen aufzudecken. Die Projektergebnisse könnten wegweisende Erkenntnisse darüber liefern, wie sich afrikanische Trypanosomen dem Immunsystem des Wirts entziehen.

Ziel

Double-strand breaks (DSBs) are among the most dangerous DNA lesions, and their repair is essential for genome stability. Central to this process is the MRN complex (MRE11–RAD50–NBS1), which senses breaks, processes DNA ends, activates ATM, and coordinates pathway choice between homologous recombination (HR), non-homologous end joining (NHEJ), and alternative end-joining (MMEJ). At chromosomal breaks MRN promotes resection and repair, while at telomeres its activity is restrained to avoid inappropriate repair. In Trypanosoma brucei, the parasite responsible for human and animal African trypanosomiasis, DSB repair is crucial not only for genome integrity but also for antigenic variation. This process enables immune evasion by switching expression of variant surface glycoprotein (VSG) genes at subtelomeres. While MRN is required for HR at intrachromosomal breaks and restrains recombination at VSG sites, its structural features, regulation, and interaction partners in T. brucei remain unexplored. No high-resolution structure exists, and its divergence limits computational predictions. This project will elucidate how the T. brucei MRN complex regulates DSB repair in different genomic contexts, intrachromosomal and subtelomeric loci. We will (i) determine its structure by cryo-EM with ATP and DNA, defining domain organization, DNA/nucleotide contacts, and nuclease regulation; (ii) validate structural determinants through mutagenesis of RAD50–MRE11 and nuclease interfaces, assessing stability, ATPase, and nuclease activity; and (iii) identify MRN interactors in vivo using proximity labeling at intrachromosomal and subtelomeric DSBs. By combining structural and functional approaches, this work will reveal conserved and parasite-specific mechanisms of MRN regulation, clarify its role in genome stability and antigenic variation, and provide insights into DNA repair in a divergent eukaryote of medical importance.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Koordinator

INSTITUT PASTEUR
Netto-EU-Beitrag
€ 226 420,56
Adresse
RUE DU DOCTEUR ROUX 25-28
75724 Paris
Frankreich
Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten