Роль ДНК-полимеразы альфа в контроле мугагенеза индуцированного голоданием у Saccharomyces cerevisiae


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Микроогранизмы в естественных условиях большую часть времени растут медленно из-за стрессовых условий. За последние две декады стало ясно, что мутации возникают не только в активно делящихся клетках, но и в нереплицирующихся или медленно реплицирующихся клетках при голодании (мугагенез индуцированный голоданием, МИГ). Основными факторами, поддерживающими низкий базальный уровень МИГ являются способность ДНК-полимераз δ и ε точно подставлять нуклеотиды в ходе репликации и эндонуклеазная корректирующая активность этих ферментов. Гораздо меньше исследована роль репликативной ДНК-полимеразы α (Polα). В статье представлены аргументация в пользу того, что Polα вовлечена в контроль МИГ при голодании по аденину. Мы предполагаем, что в этих условиях Polα участвует в эпизодических актах репликации/репарации. 

Об авторах

Нора Бабудри

Университет Перуджи, Перуджи, Италия

Email: babudri@upihg.it

Алессандро Ачилли

Университет Павии, Павия, Италия

Email: achilli@unipg.it.

Чиара Мартинелли

Университет Павии, Павия, Италия

Email: chiaramartinelli@hotmail.it.

Элизабет Мур

Университет штата Небраска, Линкольн, США

Email: eamoore@unmc.edu.

Ховираг Лансиони

Университет Павии, Павия, Италия

Email: lancioni@kataweb.com

Юрий Иванович Павлов

Институт Эппли по изучению рака, Омаха, США

Email: ypavlov@unmc.edu

Список литературы

  1. Achilli A., Matmati N., Casalone E. et al., 2004. The exceptionally high rate of spontaneous mutations in the polymerase δ proofreading exonuclease-deficient Saccharomyces cerevisiae strain starved for adenine//BMC Genetics. Vol. 5. P. 34-44.
  2. Amberg D. C., Burke D., Strathern J., 2005. Methods in Yeast Genetics: a Cold Spring Harbor Laboratory Course Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY.
  3. Babudri N., Lucaccioni A., Achilli A., 2006. Adaptive mutagenesis in the yeast Saccharomyces cerevisiae//Ecol. Genet. Vol. 4. P. 20-28.
  4. Babudri N., Pavlov Y. I., Matmati N. et al., 2001. Stationaryphase mutations in proofreading exonuclease-deficient strainsof Saccharomyces cerevisiae//Mol. Genet. Genomics.Vol. 265. P. 362-366.
  5. Bullock P. A., Seo Y. S., Hurwitz J., 1991. Initiation of simian virus 40 DNA synthesis in vitro//Mol. Cell. Biol. Vol. 11. P. 2350-2361.
  6. Büttner S., Eisenberg T., Herker E. et al., 2006. Why yeast cells can undergo apoptosis: death in time of peace, love, war//Journ. Cell. Biol. Vol. 175. P. 521-525.
  7. Cairns J., 1993. Directed mutation//Science. Vol. 260. P. 1221-1224.
  8. Deem A., Barker K., VanHulle K. et al., 2008. Defective break-induced replication leads to half-crossovers in Saccharomycese cerevisiae//Genetics. Vol. 179. P. 1845-1860.
  9. Forsburg S. L., 2001. The art and design of genetic screens: yeast//Nat. Rev. Genet. Vol. 2. P. 659-668.
  10. Foster P. L., 2007. Stress-induced mutagenesis in bacteria//Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. Vol. 42. P. 373-379.
  11. Garg P., Burgers P., 2005. DNA polymerases that propagate the eukaryotic DNA replication Fork//Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. Vol. 40. P. 115-128.
  12. Gutierrez P. J., Wang T. S., 2003. Genomic instability induced by mutations in Saccharomyces cerevisiae POL1//Genetics. Vol. 165. P. 65-81.
  13. Halas A., Baranowska H., Podlaska A., 2009. Evaluation of the roles of Pol zeta and NHEJ in starvation-associated spontaneous mutagenesis in the yeast Saccharomyces cerevisiae//Curr. Genet. Vol. 55. P. 245-251.
  14. Hall B. G., 1992. Selection-induced mutations occur in yeast//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol. 89. P. 4300-4303.
  15. Heidenreich E., 2007. Adaptive mutation in Saccharomyces cerevisiae//Critical. Rev. Biochem. Mol. Biol. Vol. 42. P. 285-311.
  16. Heidenreich E., Novotny R., Kneidinger B et al., 2003. Non-homologous end joinig as an important mutagenic process in cell cycle-arrested cells//EMBO J. Vol. 22. P. 2274-2283.
  17. Inge-Vechtomov S. G., Zhouravleva G. A., Chernoff Y. O., 2007. Biological roles of prion domains//Prion. Vol. 4. P. 228-235.
  18. Johnson A., O'Donnell M., 2005. Cellular DNA replicases: components and dynamics at the replication fork//Annu. Rev. Biochem. Vol. 74 P. 283-315.
  19. Korogodin V. I., Korogodina V. L., Fajszi C et al., 1991. On the dependence of spontaneous mutation rates on the functional state of the genes//Yeast. Vol. 7. P. 105-117.
  20. Kunkel T. A., Burgers P. M., 2008. Dividing the workload at a eukaryotic replication fork//Trends Cell. Biol. Vol. 18. P. 521-527.
  21. Liu V. F., Bhaumik D., Wang T. S., 1999. Mutator phenotype induced by aberrant replication//Mol. Cell. Biol. Vol. 19. P. 1126-1135.
  22. Liu Y., Kao H. I., Bambara R. A., 2004. Flap endonuclease 1: a central component of DNA Metabolism//Ann. Rev. Biochem. Vol. 73. P. 589-615.
  23. Lydeard J. R., Jain S., Yamaguchi M. et al., 2007. Breakinduced replication and telomerase-independent telomere maintenance require Pol32//Nature Vol. 448. P. 820-824.
  24. Lydeard J. R., Lipkin-Moore Z., Sheu Y. J. et al., 2010. Breakinduced replication requires all essential DNA replication factors except those specific for pre-RC assembly//Genes Dev. Vol. 24. P. 1133-144.
  25. Malkova A., Ivavov E. L., Haber J. E., 1996. Double-strand break repair in the absence of RAD51 in yeast: a possible role for break-induced DNA replication//Proc. Natl. Acad. Sci.USA. Vol. 93. P. 7131-7136.
  26. Nick McElhinny S. A., Pavlov Y. I., Kunkel T. A., 2006. Evidence for extrinsic exonucleolytic Proofreading//Cell Cycle Vol. 9. P. 958-962.
  27. Niimi A., Limsirichaikul S., Yoshida S. et al., 2004. Palm mutants in DNA polymerases α and η alter DNA replication fidelity and translesion activity//Mol. Cell. Biol. Vol. 24. P. 2734-2746.
  28. Ogawa M., Limsirichaikul S., Niimi A. et al., 2003. Distinct function of conserved amino acids in the fingers of Saccharomyces cerevisiae DNA polymerase α//J. Biol. Chem. Vol. 278. P. 19071-19078.
  29. Pavlov Y. I., Frahm C., McElhinny S. A et al., 2006-b. Evidence that errors made by DNA polymerase α are corrected by DNA polymerase δ//Curr. Biol. Vol. 16. P. 202-207.
  30. Pavlov Y. I., Newlon C. S., Kunkel T. A., 2002. Yeast origins establish a strand bias for replicational mutagenesis//Mol. Cell. Vol. 10. P. 207-213.
  31. Pavlov Y. I., Shcherbakova P. V., 2010. DNA polymerases at the eukaryotic fork-20 years later//Mutat. Res. Vol. 685. P. 45-53.
  32. Pavlov Y. I., Shcherbakova P. V., Rogozin I. B. et al., 2006-a. Roles of DNA polymerases in replication, repair, and recombination in eukaryotes//Int. Rev. Cytol. Vol. 255. P. 41-132.
  33. Prelich G., 1999. Suppression mechanisms, themes for variation//Trends in Genetics. Vol. 15. P. 261-266.
  34. Rogozin I. B., Pavlov Y. I., Bebenek K. et al., 2001. Somatic mutation hotspots correlate with DNA polymerase η error spectrum//Nat. Immunol. Vol. 2. P. 530-536.
  35. Rojas Gil A. P., Vondrejs V., 1999. Development of papillae on colonies of two isopolyauxotrophic strains of Saccharomyces cerevisiae allelic in RAD6 during adenine starvation//Folia Microbiol. Vol. 44. P. 299-305.
  36. Rosche W. A., Foster P. L., 2000. Determining mutation rates in bacterial populations//Methods. Vol. 20. P. 4-17.
  37. Serio T. R., Lindquist S. L., 1999. [PSI+]: an epigenetic modulator of translation termination Efficiency//Ann. Rev. Cell. Dev. Biol. Vol. 15. P. 661-703.
  38. Steele D. F., Jinks-Robertson S., 1992. An examination of adaptive reversion in Saccharomyces cerevisiae//Genetics. Vol. 132. P. 9-21.
  39. Suzuki M., Niimi A., Limsirichaikul S. et al., 2009. PCNA monoubiquitination and activation of translesion DNA polymerases by DNA polymerase {alpha}//J. Biochem. Vol. 146. P. 13-21.
  40. Waga S., Stillman B., 1998. The DNA replication fork in eukaryotic cells//Ann. Rev. Biochem. Vol. 67. P. 721-751.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Бабудри Н., Ачилли А., Мартинелли Ч., Мур Э., Лансиони Х., Павлов Ю.И., 2011

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


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».