A genom-integritás megőrzésének molekuláris mechanizmusai = Molecular mechanisms of genome maintenance

Kovács, Mihály and Gyimesi, Máté and Sarlós, Kata (2011) A genom-integritás megőrzésének molekuláris mechanizmusai = Molecular mechanisms of genome maintenance. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 78783_ZJ1.pdf Download (604kB) | Preview

Abstract

A projekt során a homológ rekombináción alapuló DNS-hibajavításban kulcsszerepet játszó DNS-helikáz enzimek (humán Bloom-szindróma (BLM) és bakteriális RecQ helikázok) működésmódjait derítettük fel. A RecQ-családba tartozó DNS-helikázok hibás működése emberben magas rák-prediszpozíciót és felgyorsult öregedést eredményez. Kidolgoztunk egy, a nukleinsavak mentén mozgó motorenzimek (pl. DNS-helikázok) legfontosabb működési sajátságainak meghatározására alkalmas analitikai eljárást. E módszer segítségével megalkottuk a RecQ és BLM enzimek mechanokémiai működésének részletes kvantitatív modelljeit. Felfedeztük, hogy a BLM helikáz a monomer és oligomer állapotok közötti dinamikus váltásra képes attól függően, hogy a rekombináció során milyen DNS-szerkezetekkel kerül kölcsönhatásba. Felderítettük a BLM enzim különböző szerkezeti elemeinek a DNS-hibajavítás során mutatott aktivitásokban betöltött szerepeit is. Mivel a BLM helikáz a genomépség fenntartásának elengedhetetlen szereplője, felfedezéseink hozzájárulnak a rákos megbetegedésekhez vezető élettani folyamatok pontosabb megértéséhez és befolyásolásának lehetőségéhez. | This project was aimed at the elucidation of the mechanisms of action of DNA helicases during homologous recombination-based DNA repair processes. DNA helicases essentially contribute to the repair of DNA lesions and error-free transmission of genetic information. Their malfunctions cause high cancer predisposition and accelerated ageing. We investigated the mechanisms of action of the human BLM (Bloom syndrome) and E. coli RecQ helicases. We developed an analytical method suitable for the determination of all key functional parameters of nucleic-acid based motor enzymes, including helicases. Based on this method, we provided quantitative mechanochemical models for the translocation of BLM and RecQ helicases along DNA. We also discovered that BLM dynamically switches between monomeric and oligomeric assembly states during various stages of recombination, depending on the DNA structure encountered. Furthermore, we identified the roles of different domains of BLM helicase in its enzymatic activities exerted during DNA repair processes. As BLM helicase is a key player in the maintenance of the integrity of genetic material, the obtained new insights will aid future efforts to understand and control biological processes that lead to a range of cancerous diseases.

Actions (login required)

Edit Item