Kutatás - Genetikai Intézet - Genom Instabilitás és Karcinogenezis Témacsoport - Replikáció és Genom Stabilitás Kutató Csoport

BURKOVICS Péter
tudományos fõmunkatárs

picture
KÖRMÖCZINÉ DR. SAJBEN-NAGY Enikõ Ilona tudományos munkatárs
TÓTH Ágnes Ph.D. hallgató
ALMÁSI Karola Edit Ph.D. hallgató

REPLIKÁCIÓ ÉS GENOM STABILITÁS KUTATÓ CSOPORT

Minden élőlény számára létfontosságú a genetikai információ pontos lemásolása. Mivel az emberben a hibásan átíródott DNS rákos elváltozás kialakulásához vezethet, ezért fontos megértenünk, hogy a replikáció során milyen mechanizmusok segítségével őrződik meg a genom integritása. A DNS másolása során számos körülmény lassíthatja a replikációs villa haladását. Ennek okai lehetnek a templát DNS szál különböző sérülései, illetve a templát DNS szál felvehet stabil másodlagos szerkezetet, amelyek gondot jelenthetnek a replikáció során, mivel a replikációs villa elakadásához vezetnek.

Kutatócsoportunk elsősorban a stabil másodlagos szerkezetet felvenni képes DNS szakaszok replikációjának vizsgálatával foglalkozik. E struktúrák közül a legismertebb a G quadruplex (G4). A G4 képes egy tetramer szerkezetet felvenni, amelyet a DNS szálban található guaninok közötti Hoogsteen bázispárosodás tart össze. A G4 szerkezetet felvenni képes DNS szakaszok általánosságban a (G3-5–N1-7))4 szekvenciamotívummal jellemezhetőek. Az emberi genomban több mint 360000 G4 szekvenciamotívum található. A G4 motívumokat elhelyezkedésük alapján két csoportba sorolhatjuk. Az egyik csoportba a kromoszómák végein található G4 motívumok tartoznak. Ezek alkotják a telomereket, amelyeknek fő funkciója a kromoszómavégek épségének megőrzése. A másik, és sokkal kevésbé vizsgált csoportba azok a G4 szekvenciák tartoznak, amelyek a kromoszómán belül helyezkednek el. Csak nemrég fedezték fel, hogy ezeknek a szekvenciáknak fontos szabályozó szerepük van a transzkripció és a transzláció folyamatában. Ezenfelül közreműködnek a replikációs origók tüzelésében és rekombinációs forró pontok (hot spot) formálásában. Mivel ilyen sokrétű és fontos funkciójuk van, pontos másolásuk elengedhetetlen; hibás másolásuk rossz génexpressziós mintázathoz és sérült replikációhoz vezethet. Az így kialakult instabil genom okozhatja a rákos elváltozásokat az emberi szervezetben.

Kutatócsoportunkban a Saccharomyces cerevisiae modellorganizmus segítségével vizsgáljuk a G quadruplex DNS replikációját, valamint a különböző G4 replikációban részt vevő fehérjék funkcióját jellemezzük biokémiai módszerek segítségével.

Válogatott közlemények

Toth, A., Hegedus, L., Juhasz, S., Haracska, L. & Burkovics, P. (2017) The DNA-binding box of human SPARTAN contributes to the targeting of Poleta to DNA damage sites, DNA repair. 49, 33-42.

Burkovics, P., Dome, L., Juhasz, S., Altmannova, V., Sebesta, M., Pacesa, M., Fugger, K., Sorensen, C. S., Lee, M. Y., Haracska, L. & Krejci, L. (2016) The PCNA-associated protein PARI negatively regulates homologous recombination via the inhibition of DNA repair synthesis, Nucleic acids research. 44, 3176-89

Baldeck, N., Janel-Bintz, R., Wagner, J., Tissier, A., Fuchs, R. P., Burkovics, P., Haracska, L., Despras, E., Bichara, M., Chatton, B. & Cordonnier, A. M. (2015) FF483-484 motif of human Poleta mediates its interaction with the POLD2 subunit of Poldelta and contributes to DNA damage tolerance, Nucleic acids research. 43, 2116-25.

Burkovics, P., Sebesta, M., Balogh, D., Haracska, L. & Krejci, L. (2014) Strand invasion by HLTF as a mechanism for template switch in fork rescue, Nucleic acids research. 42, 1711-20.

Sebesta, M., Burkovics, P., Juhasz, S., Zhang, S., Szabo, J. E., Lee, M. Y., Haracska, L. & Krejci, L. (2013) Role of PCNA and TLS polymerases in D-loop extension during homologous recombination in humans, DNA repair. 12, 691-8.

Burkovics, P., Sebesta, M., Sisakova, A., Plault, N., Szukacsov, V., Robert, T., Pinter, L., Marini, V., Kolesar, P., Haracska, L., Gangloff, S. & Krejci, L. (2013) Srs2 mediates PCNA-SUMO-dependent inhibition of DNA repair synthesis, The EMBO journal. 32, 742-55.

Sebesta, M., Burkovics, P., Haracska, L. & Krejci, L. (2011) Reconstitution of DNA repair synthesis in vitro and the role of polymerase and helicase activities, DNA repair. 10, 567-76.