Inicijacija rekombinacije na dvolančanim krajevima DNA u različitim varijantama RecF puta: uloga različitih nukleaza i helikaza.
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.
Ostali suradnici
Projekt će se realizirati u suradnji dvije istraživačke grupe, Laboratorija za molekularnu mikrobiologiju (LMM, voditelj D. Zahradka) i Laboratorija za molekularnu genetiku (LMG, voditelj D. Vujaklija).
Suradnici LMM:
Ksenija Zahradka, dr.sc. Ksenija.Zahradka@irb.hr
Damir Đermić, dr.sc. dermic@irb.hr
Maja Buljubašić, dr.sc. mbuljub@irb.hr (do 30.06.2015.)
Jelena Repar, dr.sc. jrepar@irb.hr
Svjetlana Cvjetan, dr.sc. scvjetan@irb.hr
Ana Hlevnjak, mag.mol. biotehnol. Ana.Hlevnjak@irb.hr (od 07.01.2015.)
Suradnici LMG:
Dušica Vujaklija, dr.sc. vujaklij@irb.hr
Tina Paradžik, dr.sc. tsimunov@irb.hr
Želimira Filić, prof.biol. Zelimira.Filic@irb.hr
Konzultant:
Prof. Miroslav Radman, Faculté de Médecine, Université R. Descartes, Paris, France & Mediterranean Institute for Life Sciences, Split, Croatia