Role RNA v opravě dvouřetězcových zlomů

Abstract

Double-strand breaks (DSBs) represent the most toxic form of DNA damage, and their accurate repair is essential for maintaining genomic stability. This bachelor's thesis, in the form of a literature review, summarizes current knowledge regarding the involvement of especially non-coding RNAs (ncRNAs) in DSB repair processes. The thesis addresses the issue of RNA:DNA hybrid formation at the break site and the current scientific debate regarding their origin, specifically the conflict between models of de novo transcription and the accumulation of pre-existing transcripts. Furthermore, the thesis examines microRNAs (miRNAs) as post-transcriptional regulators of key repair factors and long non-coding RNAs (lncRNAs), which act at the site of damage as molecular scaffolds, regulators of the DNAdamage response (DDR) signaling pathway, or factors influencing the selection of the repair pathway. The findings regarding the role of ncRNA in DSB repair suggest significant potential for clinical practice, both in the field of non-invasive diagnostics using biomarkers and in the development of strategies to increase the sensitivity of tumor cells to therapy. Key words: damage-induced non-coding RNA, long non-coding RNA, microRNA, DNA repair pathways, double-strand breaks, genome instability

Dvouřetězcové zlomy (DSB) představují nejtoxičtější formu poškození DNA, jejichž přesná oprava je nezbytná pro zachování stability genomu. Tato bakalářská práce formou literární rešerše shrnuje současné poznatky o zapojení především nekódujících RNA (ncRNA) do procesů opravy DSB. Práce se věnuje problematice vzniku RNA:DNA hybridů v místě zlomu a aktuální vědecké diskusi ohledně jejich původu, konkrétně rozporu mezi modely de novo transkripce a akumulace preexistujících transkriptů. Dále se práce zabývá mikroRNA (miRNA) jako posttranskripčními regulátory klíčových opravných faktorů a dlouhými nekódujícími RNA (lncRNA), které v místě poškození působí jako molekulární lešení (scaffolds), regulátory signalizace odpovědi na poškození DNA (DDR) či faktory ovlivňující výběr opravné dráhy. Získané poznatky o roli ncRNA v opravě DSB naznačují značný potenciál pro klinickou praxi, a to jak v oblasti neinvazivní diagnostiky prostřednictvím biomarkerů, tak při vývoji strategií pro zvyšování senzitivity nádorových buněk k terapii. Klíčková slova: poškozením indukovaná nekódující RNA, dlouhá nekódující RNA, mikroRNA, opravné dráhy DNA, dvouřetězcové zlomy, nestabilita genomu