Analisi del ruolo svolto dalla riparazione del DNA nell¿attivazione dei meccanismi di salvaguardia del genoma.

In ogni cellula eucariota esistono parecchi diversi meccanismi di riparazione del DNA, ciascuno dei quali specializzato per la correzione di specifici danni e dipendente da un particolare set di geni. La riparazione per escissione di nucleotidi (nucleotide excision repair, NER) e¿ uno dei principali meccanismi riparativi, specializzato nell¿ eliminazione di numerose lesioni che alterano la struttura a doppia elica del DNA, incluse lesioni indotte dai raggi UV (dimeri di pirimidine, 6-4 foto-prodotti) e parecchi addotti chimici. L¿importanza biologica del NER e¿ sottolineata dall¿esistenza di numerose malattie ereditarie causate da difetti in questo meccanismo riparativo: lo xeroderma pigmentosum (XP), la sindrome di Cockayne (CS) e la tricotiodistrofia. Le diverse sindromi hanno un quadro clinico piuttosto complesso e diverso tra loro. In particolare, mentre tutte le sindromi sono caratterizzate da sensibilita¿ alla luce solare, solo i pazienti XP hanno alta incidenza di tumori. Questa predisposizione al cancro ricorre in altre malattie ereditarie, quali l¿Ataxia telangiectasia (AT) o la sindrome di Seckel, le quali sono causate da mutazioni nei geni codificanti le chinasi ATM ed ATR, coinvolte nei meccanismi di sorveglianza del genoma, detti checkpoints. Lo scopo del progetto di ricerca e¿ di caratterizzare i dettagli molecolari della funzione delle proteine coinvolte nel NER nel riconoscere i danni al DNA, reclutare le proteine di checkpoints al sito della lesione ed innescare la risposta del checkpoint. Ci proponiamo inoltre di studiare i meccanismi di inattivazione della via del checkpoint, che permettono la ripresa del ciclo cellulare. Per fare cio¿, utilizzeremo sistemi modello eucariotici: il lievito Saccharomyces cerevisiae, e linee cellulari umane (quali fibroblasti primari, cellule U2OS di osteosarcoma, 293T epiteliali renali, e altro). In particolare, ci proponiamo di: 1) identificare le connessioni tra NER e checkpoint in fibroblasti umani primari; 2) analizzare la frequenza di scambi tra cromatidi fratelli in diverse line celulari umane difettive nel NER; 3) studiare il ruolo delle chinasi polo-like Plk1-4 nel promuovere l¿inattivazione del checkpoint da danno al DNA e la ripresa del ciclo cellulare, utilizzando il lievito Saccharomyces cerevisiae come organismo modello. I risultati attesi potrebbero contribuire nel breve termine alla comprensione dei circuiti regolativi tra i controlli del ciclo cellulare e la riposta a danni al DNA.