hrvatski

Uloga gena MRE11 u očuvanju stabilnosti genoma biljke Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

U cilju istraživanja uloge gena MRE11 u vrste Arabidopsis thaliana molekularno je opisan alel mre11-4 i uspoređen s ranije opisanim mutantima mre11-2 i mre11-3. Istražen je utjecaj mutacija na morfologiju i razvoj biljaka, mitozu, mejozu, kontrolu staničnog ciklusa i popravak DNA. Usporedno su analizirani mutanti gena ATM, važnog za regulaciju staničnog odgovora nakon uvođenja dvolančanih lomova DNA. Insercija T- DNA u alelu mre11-4 mapirana je u 18. intronu gena MRE11. Za razliku od mutanta mre11-2 koji je normalnog fenotipa, mutanti mre11-3 i mre11- 4 smanjenog su rasta i imaju morfološke nepravilnosti te su najvjerojatnije 'null' mutanti koji zbog delecije C-terminusa ne mogu stvarati funkcionalni protein Mre11. Ta dva mutanata imaju nestabilan genom s kromosomskim fragmentacijama i fuzijama u 13 - 14 % analiziranih mitotskih stanica. Mutanti mre11-3 i mre11-4 također imaju i poremećenu mejozu koju karakterizira fragmentacija kromosoma i sterilne mikrosporocite, dok mutant mre11-2 ima normalnu mejozu i fertilitet. Međutim, potpuni steriltet dvostrukog mutanta mre11-2 atm-2 sugerira kako C-terminus proteina Mre11 postaje važan za popravak mejotičkih lomova DNA u situaciji kad nedostaje funkcionalan protein Atm. Rezultati pokazuju kako mutanti mre11-3 i mre11-4 zaustavljaju stanični ciklus u S i G2 fazi zbog spontanih endogenih oštećenja DNA. Nakon izazivanja dvolančanih lomova DNA bleomicinom sva tri mutanta mre11 ne uspijevaju popraviti nastala oštećenja DNA jer ne mogu dodatno zaustaviti stanični ciklus. Mutanti ne mogu aktivirati transkripciju gena uključenih u aktivaciju kontrolnih točaka staničnog ciklusa niti gena važnih za popravak DNA, najvjerojatnije zbog izostanka funkcije kinaze ATM što ujedno sugerira kako njena aktivnost direktno ovisi o kompleksu MRN, odnosno o cjelovitom i funkcionalnom proteinu Mre11. Postignuti rezultati potvrđuju evolucijsku očuvanost funkcija gena MRE11 u arabidopsisu, kao i u drugih dosada istraženih organizama, te njegovu fundamentalnu ulogu u održavanju integriteta genoma u somatskim i generativnim stanicama.

MRE11; Arabidopsis thaliana; T-DNA; Mitoza; Mejoza; Dvolančani lomovi DNA; Zastoj staničnog ciklusa; Somatska homologna rekombinacija

nije evidentirano