search
ruРусский
banner
Дом / Блог / Делящиеся дрожжи Srr1 и Skb1 способствуют образованию изохромосом на центромере.
Блог
pageSearch
Последние новости

Делящиеся дрожжи Srr1 и Skb1 способствуют образованию изохромосом на центромере.

Apr 11, 2023Apr 11, 2023

Биология связи, том 6, Номер статьи: 551 (2023) Цитировать эту статью

735 Доступов

79 Альтметрика

Подробности о метриках

Эта статья обновлена

Rad51 поддерживает целостность генома, тогда как Rad52 вызывает неканоническую гомологичную рекомбинацию, приводящую к грубым хромосомным перестройкам (GCR). Здесь мы обнаружили, что делящиеся дрожжи Srr1/Ber1 и Skb1/PRMT5 способствуют GCR на центромерах. Генетический и физический анализ показывает, что мутации srr1 и skb1 уменьшают образование изохромосом, опосредованное инвертированными центромерными повторами. srr1 увеличивает чувствительность к повреждению ДНК в клетках rad51, но не отменяет ответ контрольной точки, что позволяет предположить, что Srr1 способствует Rad51-независимой репарации ДНК. srr1 и rad52 аддитивно, тогда как skb1 и rad52 эпистатически снижают GCR. В отличие от srr1 или rad52, skb1 не увеличивает чувствительность к урону. Skb1 регулирует морфологию клеток и клеточный цикл с помощью Slf1 и Pom1, соответственно, но ни Slf1, ни Pom1 не вызывают GCR. Мутация консервативных остатков в домене аргининметилтрансферазы Skb1 значительно снижает количество GCR. Эти результаты позволяют предположить, что посредством метилирования аргинина Skb1 формирует аберрантные структуры ДНК, приводящие к Rad52-зависимым GCR. Это исследование выявило роль Srr1 и Skb1 в GCRs на центромерах.

Грубые хромосомные перестройки (GCR), такие как транслокации, могут происходить с использованием повторяющихся последовательностей, которые широко распространены в геномах эукариот1. У человека общее количество повторяющихся последовательностей, включая сателлитные повторы и мобильные элементы, составляет 54% генома2,3. GCRs вызывают гибель клеток и генетические нарушения, включая рак. С другой стороны, GCR могут быть движущей силой эволюции, создавая разнообразие геномов4. Таким образом, ГКЛ являются не только патологическими, но и физиологическими явлениями.

Центромера, обеспечивающая правильное разделение хромосом, у многих эукариот содержит повторяющиеся последовательности ДНК. Центромеры человека (≥ 3 Мб) содержат α-сателлиты и другие типы сателлитных повторов, мобильные элементы и сегментные дупликации5. Ориентация центромерных повторов, включая повторы α-сателлитов более высокого порядка, переключается внутри центромеры, образуя инвертированные повторы ДНК. Несмотря на важную роль в сегрегации хромосом, центромера является горячей точкой хромосомных разрывов и перестроек6,7,8,9,10. Рекомбинация между повторяющимися последовательностями в центромере приводит к образованию аномальных хромосом11,12,13. Робертсоновские транслокации, слияние двух акроцентрических хромосом на центромерах или вокруг них, являются наиболее часто наблюдаемой формой хромосомной аномалии у человека, поражающей 1 из 1000 новорожденных14. Изохромосомы, плечи которых являются зеркальным отражением друг друга, обычно встречаются в раковых клетках15. Изохромосомы chr21 и chrX вызывают синдромы Дауна и Тернера соответственно16,17. По сравнению с центромерами млекопитающих, центромеры делящихся дрожжей S. pombe короткие (35~110 т.п.н.), но содержат инвертированные повторы ДНК, фланкирующие неповторяющуюся сердцевинную последовательность18,19. У этого гриба изохромосомы производятся с использованием инвертированных повторов ДНК в центромере20,21,22. Меньшая сложность последовательности центромерной ДНК делает делящиеся дрожжи превосходной системой для изучения механизма центромерных GCR.

Гомологичная рекомбинация необходима для восстановления вредных повреждений ДНК, таких как двухцепочечные разрывы23. Rad51 является ключевым игроком в канонической гомологичной рекомбинации и катализирует поиск гомологии и обмен цепей ДНК, образуя петли смещения. BRCA1 и BRCA2 млекопитающих способствуют Rad51-зависимой рекомбинации, а их мутации увеличивают GCR и предрасполагают носителей к раку24,25. Гомологичная рекомбинация поддерживает целостность центромеры. У млекопитающих инактивация Rad51 усиливает аберрантную рекомбинацию центромер9,10,26. У делящихся дрожжей потеря Rad51 увеличивает образование изохромосом в центромерах20,21,27. Детальный анализ с использованием делящихся дрожжей показал, что Rad51 преимущественно способствует консервативному пути рекомбинации: некроссоверной рекомбинации на центромерах27,28, тем самым подавляя образование изохромосом.

 300 cells are counted at each point. Pearson's Chi-square test of the septation index between wild-type and other strains at t = 8 h showed that srr1Δ or skb1Δ did not significantly change the septation index (p > 0.05) but chk1Δ increased it. c Chk1 phosphorylation in response to MMS treatment. Before and after 4 h treatment with 0.01% MMS, extracts were prepared from chk1+ (TNF7555) and chk1-HA+ cells of wild-type, srr1Δ, and skb1Δ (TNF8441, 8799, and 8802) and separated by 8% SDS-PAGE. Chk1-HA was detected by Western blotting using anti-HA antibodies (16B12). Whole proteins were stained using Coomassie brilliant blue. Size markers (Takara, 3454 A, CLEARLY stained protein ladder) are shown on the left. wt, wild-type. Uncropped images are shown in Supplementary Fig 6. d Wild-type and srr1Δ (TNF5369 and 5774) cells were plated onto adenine-limited YE plates, on which ade6– cells form red colonies. e Chromosome loss rates of wild-type, srr1Δ, srr1-W157R, skb1Δ, rad51Δ, srr1-W157R rad51Δ, and skb1Δ rad51Δ strains (TNF5369, 5774, 8308, 5772, 5411, 8344, and 5788). The two-tailed Mann-Whitney test. **p < 0.01; ***p < 0.001. Numerical data underlying b, e are provided in Tables C and D, respectively, in Supplementary Data 1./p> 2 × 109 cells mL−1. 100 μL of the cell suspension was mixed with 5 µL of salmon sperm DNA (10 mg mL−1) and the introducing DNA and incubated at room temperature for 10 min. After adding 260 μL of PEG/LiAc/TE (40% PEG4000, 0.1 M lithium acetate, 10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 1 mM EDTA), the tube was further incubated for 30 min with rotation. After adding 43 μL of dimethyl sulfoxide (DMSO), the tube was incubated at 42 °C for 5 min. Cells were harvested by centrifugation at 503 × g for 30 s, suspended in YE or YE3S media, and plated on non-selective media. After one day of incubation, the cells were replica plated onto a medium supplemented with G418 (Nacalai Tesque, 09380–86) or hygromycin B (Nacalai Tesque, 09287–87) at a final concentration of 100 µg mL−1 or clonNAT (Werner BioAgents, 5.001.000) at 50 µg mL−1 to select the transformants. We did not pick up exceptionally large colonies of rad52 mutants because they can contain an fbh1 mutation62./p> 300 nuclei were counted in each experiment. Three independent experimental values and their means were shown in the graph using GraphPad Prism 9 for MacOS (GraphPad Software, San Diego, CA). Images were processed using ImageJ2 2.9.0 or Adobe Photoshop Elements 2020./p>

Предыдущий: Благотворное влияние добавления магния в опресненную питьевую воду на параметры метаболизма и резистентности к инсулину у пациентов с сахарным диабетом 2 типа: рандомизированное контролируемое клиническое исследование Следующий: Обработка твердости
Отправить запрос
Отправлять