Role of translesion DNA polymerases in mutagenesis and DNA damage tolerance in Pseudomonads

Kahjustused DNA-s, mis tekivad kas rakkude normaalse elutegevuse käigus või erinevate keskonnategurite mõjul (näiteks UV-kiirgus, DNA-d kahjustavad kemikaalid), pärsivad genoomi replikatsiooni, takistades replikatiivse DNA polümeraasi edasiliikumist. Pikaajaline replikatsiooni seiskumine võib osutuda rakkudele letaalseks. Selleks, et DNA replikatsioon saaks jätkuda ka kahjustatud DNA-lt, on välja kujunenud DNA kahjustuste tolereerimise mehhanismid. Üheks neist on DNA kahjustustest ülesüntees (translesion DNA synthesis, TLS), mida viivad läbi spetsialiseeritud DNA polümeraasid. Need polümeraasid jätkavad DNA sünteesi kahjustatud nukleotiidi kohalt, tagades organismi ellujäämise DNA kahjustuste olemasolul. Samas võib vigaderohke süntees viia mutatsioonide tekkeni, mis on alusmaterjaliks evolutsioonile, kuid põhjustavad ka geneetilisi haigusi. Näiteks bakteritel on TLS polümeraaside toimel tekkinud geneetiline variantsus oluline antibiootikumide resistentsuse ja infektsioonivõime kujunemisel. TLS polümeraasid on potentsiaalseks märklauaks nii antibakteriaalses ravis kui ka vähiteraapias. Minu doktoritöö eesmärgiks oli selgitada TLS polümeraaside funktsioone, eeskätt nende võimalikku rolli mutatsiooniprotsessides ning DNA kahjustuste tolereerimisel perekonda Pseudomonas kuuluval mullabakteril P. putida ja inimese oportunistlikul patogeenil P. aeruginosa. Pseudomonaadidel on kolm TLS polümeraasi: Pol II, Pol IV ja ImuABC. Uurimistöö tulemused viitavad sellele, et bakteris P. putida võivad TLS polümeraasid osaleda DNA sünteesil DNA polümeraasi Pol I puudumisel. Lisaks selgus, et Pol IV ja ImuABC on olulised DNA alküülkahjustuste talumisel. Kui ImuC viib läbi vigaderohket sünteesi, suurendades mutatsioonide arvu, siis Pol IV ületab DNA alküülkahjustusi väga täpselt. Üllatuslikult selgus, et bakterite inkubeerimise temperatuur mõjutab DNA alküülkahjustuste tolereerimist ja/või reparatsiooni efektiivsust.

Author

• Jatsenko, Tatjana

• mutations
• DNA damage
• DNA polymerase
• DNA repair

Identifier

hdl:10062/61278

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/61278