Aberrant repair of 8-oxoguanine in short DNA bulges

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The presence of DNA damage can increase the likelihood of DNA replication errors and promote mutations. In particular, pauses of DNA polymerase at the site of damage can lead to polymerase slippage and the formation of 1–2 nucleotide bulges. Repair of such structures using an undamaged DNA template leads to small deletions. One of the most abundant oxidative DNA lesions, 8-oxoguanine (oxoG), has been shown to induce small deletions but the mechanism of this phenomenon is currently unknown. We have studied the aberrant repair of oxoG, located in one- and two-nucleotide bulges, by the Escherichia coli and human base excision repair systems. Our results indicate that the repair in such substrates can serve as a mechanism for fixing small deletions in bacteria but not in humans.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

D. Eroshenko

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS; Novosibirsk State University

Email: dzharkov@niboch.nsc.ru
Rússia, Novosibirsk; Novosibirsk

E. Diatlova

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS

Email: dzharkov@niboch.nsc.ru
Rússia, Novosibirsk

V. Golyshev

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS

Email: dzharkov@niboch.nsc.ru
Rússia, Novosibirsk

A. Endutkin

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS

Email: dzharkov@niboch.nsc.ru
Rússia, Novosibirsk

D. Zharkov

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS; Novosibirsk State University

Autor responsável pela correspondência
Email: dzharkov@niboch.nsc.ru

Corresponding Member

Rússia, Novosibirsk; Novosibirsk

Bibliografia

  1. Joshua-Tor L., Frolow F., Appella E., et al. // J. Mol. Biol. 1992. V. 225. № 2. P. 397–431.
  2. Jiao Y., Stringfellow S., Yu H. // J. Biomol. Struct. Dyn. 2002. V. 19. № 5. P. 929–934.
  3. Shi X., Beauchamp K.A., Harbury P.ЙB., Herschlag D. // Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 2014. V. 111. № 15. P. E1473–E1480.
  4. Kunkel T.A., Bebenek K. // Annu. Rev. Biochem. 2000. V. 69. P. 497–529.
  5. Talhaoui I., Matkarimov B.T., Tchenio T., et al. // Free Radic. Biol. Med. 2017. V. 107. P. 266–277.
  6. Fleming A.M., Burrows C.J. // DNA Repair. 2017. V. 56. P. 75–83.
  7. Moriya M., Ou C., Bodepudi V., et al. // Mutat. Res. 1991. V. 254. № 3. P. 281–288.
  8. Markkanen E., Castrec B., Villani G., Hübscher U. // Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 2012. V. 109. № 50. P. 20401–20406.
  9. Pande P., Haraguchi K., Jiang Y.-L., et al. // Biochemistry. 2015. V. 54. № 10. P. 1859–1862.
  10. Gilboa R., Zharkov D.O., Golan G., et al. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. № 22. P. 19811–19816.
  11. Kuznetsov N.A., Koval V. V., Zharkov D.O., et al. // Nucleic Acids Res. 2005. V. 33. № 12. P. 3919–3931.
  12. Sidorenko V.S., Nevinsky G.A., Zharkov D. O. // DNA Repair. 2007. V. 6. № 3. P. 317–328.
  13. Endutkin A.V., Yudkina A.V ., Zharkov T.D., et al. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. № 21. 13353.
  14. Tchou J., Bodepudi V., Shibutani S., et al. // J. Biol. Chem. 1994. V. 269. № 21. P. 15318–15324.
  15. Zharkov D.O., Rosenquist T.A., Gerchman S.E., Grollman A. P. // J. Biol. Chem. 2000. V. 275. № 37. P. 28607–28617.
  16. Bruner S.D., Norman D.P.G., Verdine G.L. // Nature. 2000. V. 403. № 6772. P. 859–866.
  17. Fromme J.C., Verdine G.L. // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. № 51. P. 51543–51548.
  18. Lavrukhin O.V., Lloyd R.S. // Biochemistry. 2000. V. 39. № 49. P. 15266–15271.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Scheme of the formation of microdeletions during DNA polymerase slippage (a); diagram of the structure of the DNA substrates used in the work (b); graphs of the dependence of the initial reaction rate on the initial substrate concentration [S] for the enzyme Fpg (4.2 nM) (reaction conditions: 25 mM Tris–HCl pH 7.5, 50 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM DTT, 37 °C) (c) ; kinetic curves of substrate cleavage by the OGG1 enzyme in the same buffer at [E]0 = 5 µM, [S]0 = 20 nM (d) and [E]0 = 10 nM, [S]0 = 100 nM (d). For substrates X.2.1 and X.2.2, the splitting in (e) is not observed. After reaction with OGG1, the mixtures were heated with 100 mM NaOH (5 min, 95°C). In all cases, reaction products were separated by electrophoresis on a 20% polyacrylamide gel in the presence of 7 M urea and analyzed using a Typhoon 9500 radioluminescence scanning unit (GE Healthcare). The graphs show the means and standard deviations from three independent experiments.

Baixar (209KB)
Metadados
3. Fig. 2. Representative fluorescent images after electrophoretic separation in a denaturing 20% polyacrylamide gel of reaction products in the reconstructed system for the repair of substrates X.0 (a), X.1 (b), X.2.1 (c) and X.2.2 (d) . Reaction conditions: 50 mM Tris–HCl (pH 7.5), 10 mM MgCl2, 10 mM DTT, 1 mM ATP, 25 μg/ml bovine serum albumin, 50 nM DNA substrate, 0.5 units. act./μl DNA ligase, 200 nM other enzymes, 250 μM dNTP, 30 min at 37 °C. The structures of the cleaved DNA strand and repair intermediates are indicated in Roman numerals: (i) the original damaged DNA strand, (iia) the product of cleavage by the Fpg enzyme, (iib) the product of cleavage by the OGG1 enzyme, (iii) the product of cleavage by AP endonucleases, (iv) the product of the incorporation of a single nucleotide by DNA polymerases. X – oxoG, Y – C or T, B – C, G or T, asterisk indicates 5′-terminal fluorescent tag (Cy3).

Baixar (301KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».