Role proteinu p21 v replikaci DNA

Markéta DVOŘÁKOVÁ

Bachelor's thesis

Role of p21 in DNA replication

Abstract:

Bakalářská práce je zaměřena na popis replikace DNA, role proteinu p21 v replikaci DNA a jeho vlivu na rychlost replikace. Dále je zdůrazněn význam regulace rychlosti replikace DNA v souvislosti s proteinem PARP1, jehož inhibice byla v nedávné studii popsána ve spojení se zvýšením replikační rychlosti. p21 je 21kDa protein, který se v buňce účastní řady procesů, jako jsou regulace buněčného cyklu, senescence, apoptóza, replikace a oprava DNA. Protein p21 je také definován jako negativní regulátor rychlosti replikace DNA. Experimentální část práce se zabývá detekcí fenotypů asociovaných se zvýšenou rychlostí replikace v buňkách při poklesu hladiny proteinu p21, zahrnujících replikační stres, aktivaci odpovědi na poškození DNA, nestabilitu genomu a akumulaci buněk v pozdní S fázi buněčného cyklu. Přítomnost fenotypů v buňkách U2OS a RPE1 se sníženou hladinou proteinu p21 pomocí siRNA transfekce byla srovnána s buňkami se sníženou hladinou Treslinu a inhibicí PARP1, kde byly tyto fenotypy charakterizovány. Z výsledků našich experimentů je zřejmé, že nedostatek proteinu p21 nemá za následek vznik poškození DNA (aktivaci opravních drah DNA), nevede k nestabilitě genomu ani ke změnám v průběhu S fáze buněčného cyklu, jako je tomu v případě inhibice PARP1 a úbytku Treslinu.

Abstract:

The bachelor thesis is focused on DNA replication, the role of p21 protein in DNA replication and its impact on DNA replication speed. Further, we discuss the importance of DNA replication speed regulation in connection to PARP1 protein, that was recently described to be closely associated with increased speed of DNA replication. p21 is protein of 21kDa, playing role in many cellular processes including cell cycle regulation, senescence, apoptosis, DNA replication and DNA repair. p21 protein is also known as negative regulator of DNA replication speed. The experimental part of my thesis reports phenotypes associated with increased DNA replication speed in cells having decreased level of p21. These comprise detection of replication stress, activation of DNA damage response, genome instability and accumulation of cells in late S phase. The phenotypes in U2OS and RPE1 cells with low level of p21 reached by siRNA transfection were compared to cells with reduced level of Treslin and PARP1 inhibition, both models for studied phenotypes linked to high replication speed. Our results clearly show, that decreased level of p21 does not induce DNA damage (DNA damage response), genome instability and does not result into changes during S phase as alredy described in connection to PARP1 inhbition and reduction of Treslin.

Keywords

protein p21, replikace DNA, rychlost replikace DNA, siRNA transfekce, PARP1, Treslin

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Katarína Chromá, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology