Kinetika homologní rekombinace v meióze

Tereza Gerguri

Bakalářská práce

The kinetics of homologous recombination in meiosis

Anotace:

Homologní rekombinace hraje důležitou roli nejen při zachování integrity genomu, ale také během meiózy, kde zprostředkovává správnou segregaci chromozomů v průběhu meiotického dělení, a tím umožňuje vytváření genetické diverzity. Klíčovou roli v tomto procesu mají rekombinační proteiny RAD51 a DMC1 (specifický pouze pro meiózu), které katalyzují tzv. strand-exchange reakci, při níž dochází k výměně úseků mezi homologními řetězci DNA. Nedávné studie ukazují, že vápenaté ionty výrazně ovlivňují formování helikálních vláken kvasinkového Dmc1 s jednovláknovou DNA, nicméně příčina odlišných rolí DMC1 a RAD51 zůstává zatím neobjasněná. V této práci jsme se zaměřili na podrobnou biochemickou analýzu vlivu vápenatých iontů na aktivitu lidských proteinů DMC1 a RAD51 při homologní rekombinaci. Dále jsme také analyzovali vliv vápenatých iontů na kinetiku formování DMC1 nukleoproteinových vláken. Získaná data pomohou výrazně objasnit povahu rozdílných rolí DMC1 a RAD51 v meiotické rekombinaci, která byla doposud neznámá.

Abstract:

Genetic recombination plays a crucial role in the maintenance of chromosomal integrity. During meiosis, recombination plays an important role in the proper segregation of chromosomes and generation of genetic diversity, where the RAD51 recombinase and its meiosis-specific homolog DMC1 mediate DNA strand-exchange between homologous chromosomes. Recent studies have shown that calcium ions are an important factor in stimulation of the formation of helical filaments on ssDNA for yeast Dmc1, nevertheless the proper distinctive role of DMC1 from RAD51 still remains unclear. In this study, we focused on detailed analysis of RAD51-/DMC1-calcium stimulation in terms of biochemical activities within homologous recombination. We also tested the effect of calcium ions on the kinetics of DMC1-nucleoprotein filament formation. The obtained data can help us determine the distinctive roles of RAD51 and DMC1 in meiotic recombination which have not been clarified yet.

Keywords

Meióza, Dvouřetězcové zlomy, Homologní rekombinace, Rekombináza, DMC1 protein, RAD51 protein Meiosis, Double-strand breaks, Homologous recombination, Recombinase, RAD51 protein

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 18. 6. 2015
• Vedoucí: doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie