Úloha sumoylace při opravě DNA

Mgr. Veronika Altmannová, Ph.D.

Doctoral thesis

The role of sumoylation in homologous recombination

Abstract:

Stabilita genomu je neustále ovlivňována vznikajícími poškozeními DNA. K nejvážnějším typům poškození DNA patří dvouřetězcové zlomy, které mohou způsobit aneuploidii, genetické aberace nebo smrt buňky. Chyby v opravě dvouřetězcových zlomů jsou spojovány s mnoha lidskými onemocněními jako jsou neurodegenerativní nemoci, imunodeficience a rakovina. Pro opravu dvouřetězcových zlomů existují dvě hlavní dráhy: nehomologní spojování konců (NHEJ) a homologní rekombinace (HR). Zatímco nepřesná NHEJ dráha je hlavním opravným mechanismem v savčích buňkách, bezchybná homologní rekombinace je využívána především v kvasinkách. Mechanismus homologní rekombinace je konzervován mezi eukaryotickými organismy a obsahuje mnoho proteinů, jejichž funkce musí být regulována. Aktivita těchto proteinů může být dramaticky ovlivněna post-translačními modifikacemi. V současné době přibývá důkazů o významné roli post-translační modifikace proteinem SUMO během HR. Detailní pochopení molekulárního mechanismu a vlivu SUMO modifikací v regulaci HR pomůže lépe porozumět této opravné dráze.

Abstract:

Genomic integrity is constantly challenged by the occurrence of DNA damage. DNA double-strand breaks (DSBs) are among the most serious kinds of DNA lesions, which could lead to aneuploidy, genetic aberrations or cell death. The defects in DSB repair are linked to many human syndromes such as neurodegenerative diseases, immunodeficiency and cancer. There are two major pathways dealing with repair of DSBs: non-homologous end-joining (NHEJ) and homologous recombination (HR). While error-prone NHEJ is the major repair mechanism in mammalian cells, error-free HR pathway occurs predominantly in budding yeast. The mechanism of HR is conserved among eukaryotic organisms and involves a network of many proteins, which are tightly regulated. It is known that post-translational modifications can dramatically influence the activity of proteins. In the recent years, increasing evidence of a critical role for post-translational modification by SUMO (small ubiquitin-related modifier) during HR has emerged. The detail revelation of molecular mechanism and the effects of SUMO modifications in the regulation of HR will help us to better understand the complexity of this pathway.

Keywords

DNA repair, homologous recombination, SUMOylation, Rad52 protein, Rad59 protein

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 1. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 14. 3. 2012
• Supervisor: doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.
• Reader: Peter Schlögelhofer, Ph. D., Mgr. Miroslav Chovanec, Ph. D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biochemistry (4-years) / Biomolecular Chemistry