Crosstalk between DNA end resection and RNA metabolism

Description

El ADN sufre muchísimos tipos de daño debido a fuentes externas o internas. No obstante, los cortes de doble cadena son de los más peligrosos porque si no se reparan adecuadamente, pueden conducir a mutaciones e inestabilidad genómica. Para reparar este daño, las células han desarrollado principalmente dos vías: la recombinación homóloga o la unión de extremos no homólogos. CtIP es una proteína clave en esta respuesta al daño porque activa la reparación de los cortes de doble cadena vía recombinación homóloga. Recientemente se ha descrito una conexión a diferentes niveles entre la respuesta al daño en el ADN (DDR por sus siglas en inglés) y el metabolismo del ARN. Por eso, en esta Tesis hemos estudiado dicha relación en profundidad. Descubrimos que el complejo de procesamiento de intrones denominado SF3B está involucrado en la reparación del daño del ADN. Aunque parte de las funciones que realiza en este proceso son a través de CtIP, también hemos demostrado que SF3B tiene otro papel independiente de su relacional funcional con esta proteína. Además, hemos comprobamos que esta relación es bidireccional, ya que CtIP también esta involucrado en el procesamiento alternativo de intrones de numerosos genes, tanto de manera constitutiva como en respuesta a la presencia de daño en el ADN. El estudio cuidadoso del la maduración de intrones dependiente de CtIP de uno de esos genes, el que codifica la helicasa PIF1, sugiere que estos eventos permiten el ajuste fino de la respuesta al daño en el ADN. Asimismo, pudimos observar una interrelación entre la DRR y el proceso de edición del ARN. La edición del ARN, de hecho, aumenta como respuesta a la presencia de daño en el ADN en un proceso regulado por CtIP y la quinasa ATR. Además, nuestros datos están de acuerdo con la idea de que las proteínas de edición de ARN ADARs juegan un papel en la disolución de híbridos de ADN:ARN que facilita la reparación de cortes de doble cadena en el ADN.

Abstract

DNA suffers thousands of lesions from exogenous and endogenous sources. Nevertheless, double-strand breaks (DSBs) are the most dangerous form of DNA damage because if they are not properly repaired they can lead to mutations and genomic instability. In order to repair them, cells have developed two major pathways: Homologous Recombination and Non-Homologous End-Joining. CtIP is a key protein in this response since it promotes faithful repair of DSBs by licensing homologous recombination. Recently, a crosstalk between DNA Damage Response (DDR) and RNA metabolism at different levels has been discovered. Thus, in this Thesis we studied this relationship deeply. We described that the splicing complex SF3B is involved in in DNA damage repair. Although part of such function is through CtIP, we observed that SF3B plays additional roles in DNA double strand break repair that are independent of its functional relationship with this factor. Additionally, we demonstrated that this relationship is bidirectional, since CtIP is involved in DNA damage-dependent and independent alternative mRNA splicing of several genes. The careful study of the CtIPdependent splicing of one of those genes, the one that codes the helicase PIF1, suggest that those events are important for the fine tuning of the DNA damage response. Furthermore, we reported a crosstalk between the DDR and RNA editing. RNA editing is, indeed, upregulated upon exposure to DNA damage in a fashion that requires CtIP and the checkpoint kinase ATR. Moreover, our data agree with the idea that the RNA editing enzymes ADARs have a role in the removal of DNA:RNA hybrids that facilitates DSB repair.

Abstract

Premio Extraordinario de Doctorado US

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