Analiza dynamiki ognisk białka RAD51 w linii HeLa z wyciszoną ekspresją 53BP1 - wstęp do badań nad syntetyczną letalnością komórek nowotworowych

W ostatnich latach wzrasta liczba osób mierzących się z chorobą nowotworową. Lekarze i naukowcy poszukują metod i narzędzi pozwalających na eliminację komórek nowotworowych, które jednocześnie nie uszkadzałyby komórek prawidłowych. Jedną z takich metod jest wykorzystanie w leczeniu zjawiska syntetycznej letalności. Polega ona na tym, że mutacje pewnych par genów prowadzą do śmierci, a każda z nich indywidualnie pozwala komórce przetrwać. W nowotworach występuje wiele zmutowanych szlaków metabolicznych, więc gdy uda się znaleźć taką parę genów to doprowadzić można do letalności i powstania ewentualnej metody leczenia. Wydaje się, że naturalnymi kandydatami do wykorzystania w syntetycznej letalności są geny odpowiedzialne za syntezę białek systemów naprawczych. Poznano wiele mechanizmów jakimi kieruje się komórka przy naprawie DNA i utrzymaniu stabilności genomu. Mimo to nie znamy dokładnej interakcji między RAD51 a 53BP1. Białka te biorą udział w naprawie DNA, ale jak do tej pory uważano, ich działanie jest całkowicie od siebie niezależne, gdyż są częścią dwóch różnych, konkurencyjnych ścieżek naprawy. Okazuje się, że w pewnych warunkach 53BP1 może promować rekombinację homologiczną. W pracy badano wpływ wyciszenia 53BP1 na dynamikę ognisk białka RAD51. W tym celu przebadano komórki, w których wywołano uszkodzenia w DNA, a następnie wyznaczano długość trajektorii ruchu i przemieszczenie ognisk RAD51 w czasie. Porównanie grup kontrolnej i z wyciszonym białkiem 53BP1 pokazuje, że wyciszając wspomniane białko zwiększa się mobilność RAD51. W pracy przedstawiono możliwe wyjaśnienia tego fenomenu, a także zaproponowano wykorzystanie tego faktu w leczeniu nowotworów przez syntetyczną letalność.

In recent years, the number of people facing cancer has been increasing. Doctors and scientists are looking for methods and tools to eliminate cancer cells without damaging the normal cells. One of such methods is the use of synthetic lethality in treatment. It consists in the fact that mutations of certain gene pairs lead to death, and each of them individually allows the cell to survive. Cancer has many mutant genes in metabolic pathways, so when you can find such a pair of genes, you can lead to lethality and the creation of a treatment method. It seems that the natural candidates for use in synthetic lethargy are the genes responsible for the synthesis of repair systems protein. Many mechanisms of DNA repair and maintenance of genome stability are known. Nevertheless, we do not know the exact interaction between RAD51 and 53BP1. These proteins are involved in DNA repair. It would seem that they have nothing in common, they are belong to two different competitive repair pathways. It appears that 53BP1 promotes HR under certain conditions. In this work the influence of silencing 53BP1 on the dynamics of RAD51 protein foci was studied. For this purpose, the cells with DNA damage were studied, and the length of trajectory of motion and displacement of RAD51 foci in time were determined. Comparison of control group and silenced 53BP1 group shows that the mobility of RAD51 increases when 53BP1 is not present. possible explanations of this phenomenon have been presented. and the use of this fact in the treatment of tumors by synthetic lethality was proposed.