Small protein with a big function

Mgr. Barbora Štefanovie, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Nestabilita genómu zohráva kľúčovú úlohu pri vzniku a vývoji rakoviny. Bezchybná oprava DNA poškodení, ktoré vznikajú počas bunkového metabolizmu alebo pôsobením vonkajších faktorov, je nevyhnutná pre udržanie stability genetického materiálu bunky. Táto práca sa zaoberá štúdiom homologickej rekombinácie (HR) zabezpečujúcej opravu dvojvláknových zlomov, ktoré sú pre bunky zvlášť nebezpečné, pretože pri nich dochádza k porušeniu oboch vlákien DNA. Konkrétne študujeme funkciu RAD52 proteínu, ktorý bol dlho považovaný len za akéhosi náhradníka pri oprave DNA v bunkách cicavcov. Naše výsledky potvrdzujú, že RAD52 hrá významnú úlohu predovšetkým v ľudských bunkách, v ktorých došlo k narušeniu HR dôsledkom mutácií v BRCA2 proteíne. Práca navyše ukazuje, že aktivita RAD52 proteínu je stimulovaná prostredníctvom väzby DSS1 proteínu a táto stimulácia zohráva významnú úlohu aj pri reštarte pozastavených replikačných vidlíc (BIR). Naše výsledky pomáhajú objasniť doposiaľ skrytú úlohu RAD52 proteínu v nádorových bunkách.

Abstract:

Genomic instability plays critical role in cancer initiation and progression. Therefore, the proper repair of DNA lesions arising either during normal cell metabolism or by action of exogenous agents, is crucial to maintain genetic material intact and thus prevent cancer. In this thesis, we focus on the repair of double strand breaks (DSBs) by homologous recombination (HR). DSBs are extremely dangerous for a cell because both DNA strands are affected. Particularly, we study the function of human RAD52 protein, which was believed to play only back-up role in the DSBs repair in mammalian cells. Our study confirms previous results that RAD52 becomes widely important in BRCA2-deficient cells, where canonical HR is defective. Moreover, we show that RAD52 function is stimulated by the interaction of small protein DSS1 and this stimulation is important also for the repair of stalled replication forks by break-induced replication (BIR). Thus, our results help to understand the obscure function of RAD52 protein in cancer cells.

Keywords

Homologous recombination, Single-strand annealing, Break-induced replication, DSS1, RAD52, BRCA2-deficient cancer, DSBs, DNA repair

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 9. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2019
• Supervisor: doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.
• Reader: prof. Michael Lisby, Konstantinos Tripsianes, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Medical Biology (4-years) / Medical Biology