Homologna rekombinacija je esencijalan biološki proces koji sudjeluje u popravku DNA i u očuvanju integriteta genoma. Ključnu ulogu u rekombinaciji kod bakterija ima protein RecA, a njegovi homolozi prisutni su i u viših organizama, uključujući čovjeka. Protein RecA djeluje u obliku nukleoproteinskog filamenta koji se formira na jednolančanoj DNA te katalizira sparivanje i izmjenu lanaca između dva homologna dupleksa. U bakteriji Escherichia coli, u sklapanju RecA filamenta sudjeluju proteinski kompleksi RecBCD i RecFOR. Nedavno smo otkrili da neki mutanti bakterije E. coli mogu relativno dobro rekombinirati i u odsutnosti proteinskih kompleksa RecBCD i RecFOR. Ta rekombinacija ovisi o proteinu RecA što ukazuje na postojanje alternativnog mehanizma stvaranja RecA filamenta. Cilj ovog projekta je genetički karakterizirati ovaj RecBCD- RecFOR-neovisan put rekombinacije te rasvjetliti novi mehanizam sklapanja RecA filamenta u bakteriji E. coli.

Iako je protein RecA ključan za rekombinaciju u bakterija, recA mutanti radiorezistentne bakterije Deinococcus radiodurans sposobni su u određenoj mjeri za rekombinacijski popravak dvolančanih lomova DNA. Naši nedavni rezultati pokazali su da je taj RecA-neovisan popravak neprecizan i da dovodi do velikih kromosomskih rearanžmana. U sklopu projekta nastojat ćemo otkriti ključne gene/proteine uključene u RecA-neovisni popravak DNA te karakterizirati, na razini sekvence, velike genomske rearanžmane u bakteriji D. radiodurans.

S obzirom da je rekombinacija fundamentalan proces sačuvan tijekom evolucije, naša istraživanja na bakterijama mogla bi pomoći u rasvjetljavanju rekombinacijskih mehanizama u višim, eukariotskim organizmima. Rezultati ovog projekta mogli bi stoga pomoći i u razumijevanju mehanizama nastanka raka i nasljednih bolesti kod čovjeka koje su povezane s poremećajima u rekombinacijskim procesima.