Funkcionalna analiza interakcija TET-posredovane oksidacije 5-metilcitozina i PARP-zavisne ADP-ribozilacije u procesu demetilacije DNK
Functional analysis of interactions between TET-mediated oxidation of 5-methylcytosine and PARP-dependent ADP-ribosylation in the process of DNA demethylation
Апстракт:
Važan aspekt u rasvetljavanju procesa demetilacije DNK predstavlja identifikacija faktora koji regulušu aktivnost TET proteina. Cilj ove doktorske disertacije bio je da se ispita funkcionalna veza između TET-posredovane oksidacije 5mC i PARP-zavisne PARilacije u procesu demetilacije DNK, na globalnom i lokalnom nivou. Rezultati ovog istraživanja ukazuju da PARP-1 interaguje sa TET1 i TET2. Pokazano je i da oba proteina podležu in vitro PARilaciji. PARP-1-zavisna PARilacija TET1 proteina negativno utiče na kinetiku aktivnosti TET1 in vitro. Rezultati in cellulo eksperimenata pokazali su da u odsustvu PARP-1 dolazi do porasta ekspresije Tet1 i Tet2, a da prilikom inhibicije PARilacije i u odsustvu PARP-1 dolazi do pada globalnog nivoa metilacije i porasta hidroksimetilacije DNK. Za analizu lokalnih efekata TET-PARP interakcije izabran je gen za hemokin CXCL12 koji učestvuje u brojnim fiziološkim i patološkim procesima pa je ispitivanje regulacije njegove ekspresije važno za buduće terapijske pristupe. Pokazano je da u odsustvu PARP-1 dolazi do povećane ekspresije kao i do pada u metilaciji Cxcl12. Nakon tretmana aktivatorom/inhibitorom TET aktivnosti, u odsustvu PARP-1, ekpresija Cxcl12 je povećana/smanjena. Prisustvo TET1 i TET2 detektovano je na promotoru Cxcl12 uz povećano regrutovanje TET2 u odsustvu PARP-1. U ovoj disertaciji pokazan je inhibitorni uticaj PARP-1 i PARilacije na aktivnost TET enzima u procesu demetilacije DNK na globalnom nivou, a funkcionalnost lokalnih efekata povezanosti TET i PARP enzima u procesu (de)metilacije ustanovljena je na primeru Cxcl12. Demetilacija DNK nalazi se u osnovi brojnih fizioloških i patoloških stanja, zato rasvetljavanje mehanizama regulacije ovog procesa predstavlja važan korak u potencijalnoj primeni stečenih saznanja u medicini.
Кључне речи:
TET1; TET2; PARP-1; PAR polimeri; PARilacija; Metilacija DNK; Demetilacija DNK; Cxcl12 genИзвор:
Faculty of Biology, University of Belgrade, 2019, 1-127Финансирање / пројекти:
- Сигнални молекули у дијабетесу: идентификација потенцијалних биолошких маркера укључених у модификацију и интеграцију сигналних путева у циљу предикције и интервенције у дијабетесу (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173020)