Úloha helikázy RECQ4 na správné segregaci chromozomů během mitózy

Bc. Hana Sedláčková

Master's thesis

The role of RECQ4 helicase in proper segregation during mitosis

Abstract:

RECQ4 helikáza patří do rodiny RecQ helikáz, které jsou považovány za multifunkční “hlídače” genomu tím, že se podílí na udržování genomové stability a potlačování neoplastické transformace. Mutace v genu RECQ4 jsou spojeny s Rothmund-Thomsonovým syndromem (RTS). RTS je velmi závažné autozomálně recesivní onemocnění, jehož klinickými příznaky jsou červená vyrážka (poikiloderma), oční zákal, kosterní defekty a vyšší náchylnost k rakovině. I když celá řada publikací dokazuje, že helikáza RECQ4 hraje velmi důležitou roli udržování stability genetické informace, přesná role helikázy RECQ4 v metabolismu DNA zůstává dosud neznámá. Naše předchozí práce ukázala, že protein RECQ4 selektivně rozpoznává rozvětvené DNA substráty, zejména Hollidayovu strukturu. Nyní jsme objevili, že RECQ4 interaguje a dramaticky stimuluje endonukleázovou aktivitu komplexu MUS81-EME1. Navíc naše předběžné ex vivo výsledky naznačují, že RECQ4 společně s MUS81-EME1 by mohl přispívat k rozkládání pozdních replikačních a rekombinačních meziproduktů. Protein RECQ4 by tedy mohl mít důležitou funkci během správné segregace chromozomů v průběhu mitózy, což je pro další vývoj a samotný život buňky obzvláště rozhodující okamžik.

Abstract:

RECQ4 helicase belongs to RecQ helicase family that are considered as multifunctional genome caretakers, because they maintain genome stability and suppress neoplastic transformation. Mutations in RECQ4 gene are associated with Rothmund-Thomson syndrome (RTS). RTS is very insidious autosomal recessive disease with clinical symptoms as red rash (poikiloderma), juvenile cataract, bone abnormalities and higher predisposition to cancer. Even though wide range of publications indicates, that RECQ4 helicase plays important role in maintaining stability of genetic information, the exact role of RECQ4 protein in DNA metabolism remains unclear. Our previous work showed that RECQ4 protein can very effectively bind branched DNA substrates which can arise during recombination as well as DNA replication. Here we describe physical interaction and dramatic stimulation of MUS81-EME1 endonuclease activity by RECQ4. Moreover, our preliminary ex vivo experiments indicate that RECQ4 together with MUS81-EME1 might contribute to resolution of late branched replication and recombination intermediates. Thus, RECQ4 could promote faithful chromosomal segregation during mitosis which is crucial moment for further development and life of cell.

Keywords

RECQ4, RecQ helikázy, MUS81-EME1, replikace DNA, oprava DNA, Hollidayova struktura, rozklad pozdních replikačních a rekombinačních meziproduktů RECQ4, RecQ helicases, DNA replication, DNA repair, Holliday junction, resolution of late replication and recombination intermediates

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2016
• Supervisor: doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Genomics and Proteomics