Účast komplexu ARP2/3 v opravě DNA u rostlin

Abstract

Double-strand breaks (DSBs) represent one of the most serious forms of DNA damage, which can lead not only to mutations, but also tochromosomal aberrations or even tocell death.Repair of DSBis carried out by several highly conserved mechanisms, which include non-homologous end joining (NHEJ), single-strand annealing (SSA), and homologous recombination (HR). For HR to proceed efficiently, the break site must be transported to the nuclear periphery. This process is dependent on the actin cytoskeleton. In animal models, a specific role has been described in this context for the ARP2/3 complex, which commonly serves as an actin nucleator in the cytoplasm, where it enables the branching of actin filaments through the formation of a de novo nucleation core on an existing filament. The aim of this work was to investigate the possible role of this complex in DSBrepair in plants. When observing the RAD54-YFPmarker, one of the key HRproteins, an increased number of RAD54foci was observed in arpc5 mutants after treatment with mitomycin C (MMC), which indicates ongoing HR. This increase may suggest the accumulation of inefficiently repaired breaks. In parallel, a GUS recombination assay revealed increased use of the alternative SSA pathway and also an increase of inaccurate repairs via HR. Together, the...

Dvouvláknové zlomy (DSB) představují jednu z nejzávažnějších forem poškození DNA, které mohou vést nejen k mutacím, ale také k chromozomovým aberacím či buněčné smrti. Jejich oprava probíhá prostřednictvím několika vysoce konzervovaných mechanismů, mezi které patří nehomologní spojování konců (NHEJ), single-strand annealing (SSA) a homologní rekombinace (HR). Předpokládáse, že aby mohla HR proběhnout efektivně, je nezbytný přesun místa zlomu k jaderné periferii procesem závislým na aktinovém cytoskeletu. U živočišných modelů byla v tomto kontextu prokázána specifická role komplexu ARP2/3, který běžně slouží jako nukleátor aktinu v cytoplazmě, kde umožňuje větvení aktinových filament prostřednictvím tvorby nukleačního jádra de novo na již existujícím vláknu. Cílem této práce bylo prozkoumat možnou roli ARP2/3 tohoto komplexu na opravu DSB i u rostlin. Při sledování markeru RAD54-YFP,jednohoz klíčových proteinů HR bylo u mutantů arpc5 po ošetření mitomycinem C (MMC) pozorováno zvýšené množství RAD54 foci, indikujících probíhající HR, což může naznačovat akumulaci neefektivně opravovaných zlomů. Paralelně bylo u mutantů v podjednotkáchARP2/3komplexu křížených s reportérovými liniemi pro detekcispecifického typu oprav DSB zjištěno zvýšené využití alternativní dráhy SSA a také nárůst určitého typu...