DNA replikatsioon ja genoomi stabiilsus

Nimetus
DNA replication and genome stability
Uurimisrühma juht
TalTech prioriteetne teadussuund
Klassifikaator (Frascati)
Ülevaade
DNA replikatsioon on vähiteraapiate üks peamisi sihtmärke, kuna vähirakud paljunevad tavarakkudest kiiremini ja on üldiselt altimad replikatsioonilisele stressile. Suurem osa praegustest teadmistest DNA replikatsiooni initsiatsiooni kohta pärineb mudelorganismidest, näiteks pärmist, kuid nende teadmiste kohaldatavus inimsüsteemile on piiratud. Selleks, et kasutada eksperimentaalseid leide vähiteraapias, on oluline uurida replikatsiooni initsiatsiooni inimrakkudes. Uurimisrühma olulisteks eesmärkideks on tuvastada uued tegurid inimese replikatsiooni initsiatsiooni erinevates etappides ning iseloomustada DNA polümeraas epsiloni mittekatalüütilist rolli ja Timeless valgu olulisust replisoomi assambleerumisel.
DNA replication is an essential process of genome duplication that has to be tightly regulated to ensure that each part of the genome isduplicated once and only once per cell cycle. DNAreplication remains one of the main targets ofcancer therapies as cancer cells tend to proliferate faster and are generally prone to replicationstress. One way to make replication targetingdrugs more efficient is to increase the number ofreplication forks in cancer cells. However, mostof the replication initiation research to date hasbeen done using model organisms such as yeastSaccharomyces cerevisiae and Saccharomycespombe, or Xenopus laevis egg extracts. The human DNA replication system is, as expected,much more complex, and identifying humanhomologs using data from model systems hasproven difficult, resulting in the need to reevaluate every finding from a model system ona case-by-case basis.Currently the research is focused on the following topics: (1) the role of DNA polymerase epsilonin replication initiation in human cells; (2) developing a novel system to study DNA replicationinitiation in human cells based on proximitylabelling; (3) the role and order of kinase activities in replication initiation.
Uurimisrühma liige
Võtmesõna
DNA replication
DNA replikatsioon
replisome
origin firing
cell biology
rakubioloogia
molecular biology
molekulaarbioloogia
DNA damage signaling
Tähtsamad tulemused
2024. a töötas rühm kolmel uurimisteemal: • uute replikatsiooni initsiatsioonifaktorite tuvastamine inimrakkudes: uuritud on kolme lootustandvat kandidaati – valideeriti nende olemasolu DNA replikatsiooni initsiatsioonikohtades ja nende ammendumise mõju DNA sünteesile. • DNA polümeraasi epsiloni mittekatalüütiline roll inimese DNA eplikatsioonis.: tuvastati DNA polümeraasi epsilonis vähiga seotud mutatsioonid, mis seda funktsiooni häirivad, ning loodi nende uurimiseks ekspressioonikonstruktid ja rakuliinid. • TIM1 roll replikatsiooni algatamisel: on loodud ja iseloomustanud rakuliini, mis on võimeline TIM-i lagunema. Tulemused näitasid, et TIM-i ammendumine aeglustab S-faasi sisenemist ja DNA replikatsiooni algust inimese vähirakuliinis U2OS. Tuvastati ka valgud, mida TIM-i puudumisel ei õnnestunud päritolukohta värvata. TIM-i mutantset versiooni, mis ei suuda MCM-iga suhelda, ekspresseeritakse TIM-i kahandavas rakuliinis, et teha kindlaks selle interaktsiooni roll DNA replikatsiooni algatamisel.