Ciclo celular y estabilidad genómica

Las células de nuestro organismo están en continua exposición a agentes físicos y químicos que pueden producir daños en el material genético. Se ha estimado que en humanos se producen alrededor de 105 lesiones por célula y por día. Afortunadamente, la célula ha desarrollado precisos mecanismos para reconocer y reparar este tipo de lesiones. Cuando estos sistemas de reparación no funcionan correctamente, o cuando las lesiones en el material genéticos exceden la capacidad de la célula para repararlas, la acumulación de errores en el genoma pueden desencadenar en senescencia prematura, apoptosis o cáncer.

Durante los últimos años se han producido grandes avances en el conocimiento de la respuesta celular ante una lesión en el ADN. Ante la aparición de un daño en el material genético, la célula activa una ruta de señales conocida como DDR (del inglés DNA damage response) con el objetivo de acoplar la reparación de la lesión con la progresión en el ciclo celular. La propagación de esta señal se realiza mediante eventos de fosforilación de múltiples proteínas (mayormente en residuos de serina y treonina) que activan tanto la reparación del ADN roto como el arresto en el ciclo celular. Mientras que el estudio de las quinasas que intervienen en la activación del DDR han sido uno de los campos más estudiados durante los últimos años, muy poco se conoce sobre el papel que desempeñan las fosfatasas durante dicha respuesta.

Nuestro laboratorio esta interesado en comprender como diferentes proteínas con actividad fosfatasa colaboran en la reparación de una lesión en el ADN utilizando para ello la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae. Teniendo en cuenta el gran numero de técnicas y herramientas genéticas disponibles en este microorganismo para diseccionar diferentes aspectos de la reparación del ADN, es tentador utilizar este sistema para desenmascarar la función que desempeñan las proteínas fosfatasas durante la reparación de un daño en el material genético. Uno de los modelos mejor descrito para analizar la reparación del ADN es el uso de la endonucleasa HO. Dado que dicha endonucleasa reconoce específicamente una secuencia exclusiva del genoma, podemos explorar la evolución del procesamiento de un único corte en el ADN y con ello, recopilar información sobre como el daño es reparado por la célula (Figura). Además, mediante la incorporación de variaciones en el sistema, podemos estudiar diferentes particularidades de cada uno de los diversos tipos de reparación. Con esta metodología y otras técnicas de biología molecular, nuestra meta es conocer la función especifica de diversas fosfatasas durante la reparación de una lesión en el ADN, su regulación durante la activación de la respuesta al daño, así como sus dianas en el proceso, con el fin de obtener una amplia visión del papel de estas proteínas en el mantenimiento de la estabilidad genómica.

Image description

Análisis de la reparación del ADN EA) Las roturas de doble cadena (DSBs) son reparadas mediante recombinación homóloga, dando lugar a la formación de dos productos de reparación diferentes: Conversión génica o entrecruzamientos. B) Los diferentes tipos de reparación pueden ser detectados en experimentos tipo Southern blot. C) Tanto la fosfatasa Cdc14 como el ADN dañado, son reclutados a zonas cercanas a los SPBs (Spindle pole bodies) con el fin de incrementar la eficiencia de la reparación. D) En respuesta a una lesión en el ADN, la actividad fosfatasa de Cdc14 es vital para la estabilización del huso mitótico y promover el reclutamiento de las zonas dañadas a los SPBs con el fin de favorecer la reparación de las mismas.

Image description

Miembros del grupo

Andrés Clemente-Blanco Investigador Principal
Facundo Ramos Ochoa Estudiante de doctorado
María Teresa Villoria Estudiante de doctorado
Pedro Charria Estudiante de grado
Eva Merino García Técnico de Laboratorio

Contacto

Andrés Clemente Blanco andresclemente@usal.es
923294887
Laboratorio 1.7

Publicaciones recientes

Villoria MT, Ramos F, Dueñas E, Faull P, Cutillas PR, Clemente-Blanco A (2017)
Stabilization of the methaphase spindle by Cdc14 is required for recombinational DNA repair.
EMBO Journal 4;36(1):79-101
Ramos F, Leonard J, Clemente-Blanco, Aragón L (2017)
Cdc14 and chromosome condensation: Evaluation of the recruitment of condensin to genomic regions
Methods Mol Bio 1505:229-243
Bermúdez-López M, Villoria MT, Esteras M, Jarmuz A, Torres-Rosell, Clemente-Blanco A, Aragón L (2016)
Sgs1´s roles in DNA end resection, HJ dissolution, and croosver suppression require a two-step SUMO regulation dependent on Smc6/6
Genes Dev. 1;30(11):1339-56
García-Luis J, Clemente-Blanco A, Aragón L, Machín F (2014)
Cdc14 targets the Holliday junction resolvase Yen1 to the nucleus in early anaphase
Cell Cycle 13:1392-9
McAleenan A*, Clemente-Blanco A, Cordon-Preciado V, Sen N, Esteras M, Jarmuz A, Aragon L (2013)
Post-replicative repair involves separase-dependent removal of the kleisin subunit of cohesin
Nature 493:250-254

Proyectos de investigación

MINECO BFU2016-77081-P
MINECO BFU2013-41216-P

Enlaces de interés