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Roles of DNA Repair Proteins in Telomere Maintenance

Roles of DNA Repair Proteins in Telomere Maintenance. Sandra Rodríguez González. Telómeros. Constituyen los extremos de los cromosomas Esenciales para su estabilidad Protegen los extremos de los cromosomas: Degradación Recombinación Fusión final. Mantenimiento de los telómeros

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Presentation Transcript

  1. Roles of DNA RepairProteins in TelomereMaintenance Sandra Rodríguez González

  2. Telómeros • Constituyen los extremos de los cromosomas • Esenciales para su estabilidad • Protegen los extremos de los cromosomas: • Degradación • Recombinación • Fusión final

  3. Mantenimiento de los telómeros • Proteínas involucradas en la reparación del DNA : • Complejo Mrell-Rad50-Nsb1 • RPA (proteína de replicación A) • Helicasa RecQ

  4. Actividad de la telomerasa • La actividad normal en humanos produce senescencia y acortamiento de telómeros. • Cuando es fuertemente activada en algunos casos de cáncer y células estelares.

  5. UNION DE TELOMEROS A PROTEINAS • Los cromosomas terminales en S. Pombe tienen aprox. una secuencia de 300pb • Taz1 se une al DNA de doble cadena telomerico • POT1 se une a una sola hebra de la cadena de DNA telomerico • POT1 y Taz están unidos por varias proteínas Cadena rica en g llamada g-tail DNA telomérico

  6. Complejo Mre11-Rad50-Xrs2 S. Cerevisiae • Participa en la reparación de dobles hebras homologas y no homologas • Es necesario para el procesamiento de telómeros terminales para la generación de G-tail. • Reclutamiento de la subunidad catalítica de la telomerasa.

  7. Los seres humanos tienen un homologo de la S. cerevisiae • Complejo Mre1-Rad50-Nbs1 Necesario para la reparación del ADN

  8. Complejo Mre1-Rad50-Nbs1 Une a los telómeros a través d ela unión por TRF2 (doble cadena de telómeros unida a proteínas)

  9. Otros experimentos • Telómeros unidos a Mre11 y otras proteínas: • Reparación de DNA • Daño de puntos de DNA en varios estados del ciclo celular en fibroblastos primarios (ATM)

  10. En el sitio de daño del DNA ATM activado NSB1 fosforilado Mre11 NSB1 fosforilado ATM unido a telomerasa en fase G2 La telomerasa es reconocida en el daño del DNA en la fase G2

  11. Existen regiones muy conservadas como: • N-terminal • C-terminal • S. cerevisiae Xrs2 • S. pombe Nsb1(implicado en la genración de G-tail) • Humanos Nsb1

  12. Estructura de telomeros en DNA mutantes Muestra las longitudes de las cadenas de DNA telomerico donde la secuencia de pb aumentan al adicionarse los telomeros, sin embargo en las mutantes se mantiene constante el numero de pb en la cadena G-tail Muestra cadenas de DNA telomerico en fase S En la cadena mutante la cadena g-tail disminuye, mientras que en la cadena donde se adiciona el telomero Taz 1aumenta ligeramente

  13. Papel de RPA en el mantenimiento de telómeros • RPA se une a cadena sencilla de DN • Juega papel iportante en el proceso metabólico del DNA • Replicación • Recombinación • Reparación • Control de daños del ADN

  14. RPA RPA70 RPA32 RPA14 • Geli et. al. • Rfa1p y Rfa2p estan unidos a telomeros en la fase S por un ensayo de ChIp. • Sin embargo, el incremento de uniones telomericas en fase S son no funcionales en Rfa2 • Expresando una forma truncada de Raf2p carente de aa 38 de extremo N-terminal. S. Cerevisiae RFA1 RFA2 RFA3 Codifican subunidades: Larga Mediana Corta Lundblad et. al. Rfa2p y Rfa3p muestran una débil unión extremo telomerico rico en G, pero muy poca unión a la cadena sencilla de DNA que tiene secuencia al azar RPA

  15. S. Pombe RPA • Llamada Rad11 • Sensible a radiación ionizable y UV RPA involucrado en la regulación de longitud de telómeros Se creo mutante rad11-D223 Muestra un daño en el DNA Sensibilidad Acortamiento de telomeros

  16. Estructura de telomeros en DNA mutantes en presencia de rpa Al estar presente RPA en el DNA telomerico va a ocasionar acortamiento de los telomeros

  17. RPA en humanos Karlseder et. al. • Unión de los telómeros unidos a RPA en varios estados del ciclo celular en IMR90 • Encuentra que uniones de RPA a telómeros en fase S y G2 • RPA y otras proteínas involucradas en recombinación homologa • REQUERIDAS PARA FORMACIÓN DE ESTRCUTRAS DE TELOMEROS ESPECIFICOS EN CROMOSOMAS DESPUES DE LA REPLICACION

  18. Papel de la helicasaRecQ en el mantenimiento de telómeros S. Cerevisiae • Llamada Sgs1 • Incrementa el tipo de recombinación entre secuencias de DNA que tienen fuertes secuencia homologas. • Supresión de reordenamientos con secuencias divergentes.

  19. HelicasaRecQ en S. pombe • Llamada Rqh1. • Sensible a agentes dañinos del DNA • Daños en la segregación de cromosomas • rDNA • Ligeramente en telomeros

  20. ¿cómo taz 1 y rap protegen a los telomeros? • El taz 1 rpa es una doble mutante donde: • Rqh1 desenrolla la doble hebra de DNA y después se degrada por una nucleasa • La mutante de RPA suprime la actividad de Pot 1

  21. HelicasaRecQ en humanos • Existen 5 tipos: • RECQ1 • BLM • WRN • RECQ4 • RECQ5 Mutación en gen WRN da lugar al Síndrome Werner: Envejecimiento precoz Predisposición cáncer

  22. Algunos experimentos Karlseder • La sobreexpresión de la telomerasa puede reducir la aparición de aberraciones cromosómicas en células deficientes de WRN • Deficiencia de WRN depende de telómeros disfuncionales

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