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 Proteínas involucradas en la reparación del

DNA : Complejo Mrell-Rad50-Nsb1 RPA (proteína de replicación A) Helicasa RecQ

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.

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

DNA teloméricoCadena rica en g llamada g-tail

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.

Los seres humanos tienen un homologo de la S. cerevisiae

Complejo Mre1-Rad50-Nbs1

Necesario para la reparación del ADN

Complejo Mre1-Rad50-Nbs1

Une a los telómeros a través d ela unión por TRF2(doble cadena de telómeros unida a proteínas)

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)

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

Existen regiones muy conservadas como: N-terminal C-terminal

S. cerevisiae Xrs2 S. pombe Nsb1 (implicado en la genración de

G-tail) Humanos Nsb1

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 SEn la cadena mutante la cadena g-tail disminuye, mientras que en la cadena donde se adiciona el telomero Taz 1aumenta ligeramente

Estructura de telomeros en DNA mutantes

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

RPA

RPA70 RPA32 RPA14

Geli et. al.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

RPA

Lundblad et. al.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

S. Pombe RPAS. Pombe RPA

Llamada Rad11 Sensible a radiación ionizable y UV

RPA involucrado en la regulación RPA involucrado en la regulación de longitud de telómerosde longitud de telómeros

Se creo mutante rad11-D223

Muestra un daño en el DNA

Sensibilidad Acortamiento de telomeros

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

RPA en humanosRPA 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

Papel de la helicasa RecQ en Papel de la helicasa RecQ en el mantenimiento de el mantenimiento de

telómerostelómeros

Llamada Sgs1 Incrementa el tipo de recombinación

entre secuencias de DNA que tienen fuertes secuencia homologas.

Supresión de reordenamientos con secuencias divergentes.

S. CerevisiaeS. Cerevisiae

Helicasa RecQ en S. Helicasa RecQ en S. pombepombe Llamada Rqh1. Sensible a agentes dañinos del DNA

Daños en la segregación de cromosomas rDNA Ligeramente en telomeros

¿cómo taz 1 y rap ¿cómo taz 1 y rap protegen a los telomeros? 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

Helicasa RecQ en Helicasa RecQ en humanoshumanos Existen 5 tipos:

RECQ1 BLM WRN RECQ4 RECQ5

Mutación en gen WRN da lugar al Síndrome Werner:

Envejecimiento precoz

Predisposición cáncer

Algunos experimentosAlgunos 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