Обзоры литературы

doi: https://dx.doi.org/10.25005/2074-0581-2017-19-1-120-124
СТРУКТУРА ХРОМАТИНА И ОТВЕТ НА ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК

М.А. Норматова

Таджикский государственный медицинский университет им. Абуали ибни Сино, Душанбе, Республика Таджикистан

Цель: Геномная целостность постоянно подвергается воздействию продуктов метаболизма и процессов окружающей среды, которые могут вызывать повреждение ДНК. Хорошо организованная сеть сигнального каскада, называемая ответом на повреждение ДНК, охватывает системы обнаружения повреждений, механизмы активации и ремонта контрольных точек клеточного цикла. Пути репарации ДНК связаны не только с нитями ДНК, но также с компонентами более высокого порядка хроматина, такими как варианты гистонов и белки гетерохроматина. Любое препятствие этому процессу регулирования может привести к серьёзному повреждению ДНК и спровоцировать рост опухолей. Изменения в архитектуре хроматина происходят во время транскрипции и репликации и необходимы для обеспечения доступности белков к нитям ДНК. Появляется всё больше доказательств того, что репарация ДНК также сопровождается ремоделированием хроматина, особенно в случае эффективного обнаружения и восстановления двунитевых разрывов ДНК, где структура хроматина и организация нуклеосом представляют значительный барьер.

Ключевые слова: повреждение ДНК, хроматин, АТМ, ATR, двунитевые разрывы ДНК, ответная реакция на повреждение ДНК.

Скачать файл:


Литература
  1. Wang G, Vasquez KM. Effects of replication and transcription on DNA structure-related genetic instability. Genes (Basel). 2017;8(1):453-9.
  2. Benada J, Macurek L. Targeting the checkpoint to kill cancer cells. Biomolecules. 2015;5(3):1912-37.
  3. Cann KL, Dellaire G. Heterochromatin and the DNA damage response: the need to relax. Biochemistry and Cell Biology-Biochimie Et Biologie Cellulaire. 2011;89:45-60.
  4. Goodarzi AA, Noon AT, Deckbar D, Ziv Y, Shiloh Y, Löbrich M, Jeggo PA. ATM signaling facilitates repair of DNA double-strand breaks associated with heterochromatin. Molecular cell. 2008;31:167-177.
  5. Lee JH, Paull TT. Activation and regulation of ATM kinase activity in response to DNA double-strand breaks. Oncogene. 2007;26:7741-8.
  6. Finlay MR, Griffin RJ. Modulation of DNA repair by pharmacological inhibitors of the PIKK protein kinase family. Bioorg Med Chem Lett. 2012; 22(17):5352-9.
  7. Regal JA, Festerling TA, Buis JM, Ferguson DO. Disease-associated MRE11 mutants impact ATM/ATR DNA damage signaling by distinct mechanisms. Hum Mol Genet. 2013;22(25):5146-59.
  8. Anika MW, Anderson JR. ATM and ATR as therapeutic targets in cancer. Pharmacology & Therapeutics. 2015;149:124-138.
  9. Shiloh Y, Ziv Y. The ATM protein kinase: Regulating the cellular response to genotoxic stress, and more. Nat Rev Mol Cell Bio. 2013;14:197-210.
  10. Komatsu K. NBS1 and multiple regulations of DNA damage response. J Radiat Res. 2016;57(Suppl 1):i11-i17.
  11. Sak A, Stuschke M. Use of γH2AX and other biomarkers of double-strand breaks during radiotherapy. Seminars in Radiation Oncology. 2010; 20(4):223-31.
  12. Gatei M, Jakob B, Chen P. ATM protein-dependent phosphorylation of Rad50 protein regulates DNA repair and cell cycle control. J Biol Chem. 2011;286:31542-556.
  13. Marine J-C, Lozano G. Mdm2-mediated ubiquitylation: p53 and beyond. Cell Death Differ. 2010;17:93-102.
  14. Sullivan KD, Gallant-Behm CL, Henry RE, Fraikin JL, Espinosa JM. The p53 circuit board. Biochim Biophys Acta. 2012;1825:229-244.
  15. Smith J, Tho LM, Xu N, Gillespie DA. The ATM-Chk2 and ATR-Chk1 pathways in DNA damage signaling and cancer. Adv Cancer Res. 2010;108:73-112.
  16. Abraham RT. Cell cycle checkpoint signaling through the ATM and ATR kinases. Genes & Development. 2001;15:2177-96.
  17. Cimprich K, Cortez D. ATR: An essential regulator of genome integrity. Nat Rev Mol Cell Biol. 2008;9:616-27.
  18. Dai Y, Grant S. New insights into checkpoint kinase 1 in the DNA damage response signaling network. Clin Cancer Res. 2011;16:376-83.
  19. Errico A, Costanzo V. Mechanisms of replication fork protection: A safeguard for genome stability. Crit Rev Biochem Mol Biol. 2012;47:222-35.
  20. Goto H, Izawa I, Li P, Inagaki M. Novel regulation of checkpoint kinase 1: Is checkpoint kinase 1 a good candidate for anti-cancer therapy? Cancer Sci. 2012;103(7):1195-200.
  21. Demidova AR, Aau MY, Zhuang L, Yu Q. Dual regulation of Cdc25A by Chk1 and p53-ATF3 in DNA replication checkpoint control. J Biol Chem. 2009;284(7):4132-9.
  22. Reinhardt HC, Aslanian AS, Lees JA, Yaffe MB. p53-deficient cells rely on ATM- and ATR-mediated checkpoint signaling through the p38MAPK/MK2 pathway for survival after DNA damage. Cancer Cell. 2007;11(2):175-89.
  23. Melixetian M, Klein DK, Sørensen CS, Helin K. NEK11 regulates CDC25A degradation and the IR-induced G2/M checkpoint. Nat Cell Biol. 2009;11(10):1247-53.
  24. Matsuoka S, Ballif BA, Smogorzewska A. ATM and ATR substrate analysis reveals extensive protein networks responsive to DNA damage. Science. 2007;316 :1160-6.
  25. Cazzalini O, Scovassi AI, Savio M, Stivala LA, Prosperi E. Multiple roles of the cell cycle inhibitor p21(CDKN1A) in the DNA damage response. Mutat Res. 2010;704(1-3):12-20.
  26. Iyama T, Wilson DM. DNA repair mechanisms in dividing and non-dividing cells. DNA Repair (Amst). 2013;12(8):620-36.
  27. Landau DA, Wu CJ. Chronic lymphocytic leukemia: Molecular heterogeneity revealed by high-throughput genomics. Genome Med. 2013;5(5):47.
  28. Lavin MF. Ataxia-telangiectasia: From a rare disorder to a paradigm for cell signalling and cancer. Nat Rev Mol Cell Biol. 2008;9:759-69.
  29. Ruzankina Y, Pinzon-Guzman C, Asare A. Deletion of the developmentally essential gene ATR in adult mice leads to age-related phenotypes and stem cell loss. Cell Stem Cell. 2007;1:113-26.
  30. Groth A, Rocha W, Verreault A, Almouzni G. Chromatin challenges during DNA replication and repair. Cell. 2007;128(4):721-33.
  31. Murray JM, Stiff T, Jeggo PA. DNA double-strand break repair within heterochromatic regions. Biochemical Society Transactions. 2012;40:173-8.
  32. Campos EI, Reinberg D. Histones: annotating chromatin. Annu Rev Genet, 2009;43:559-99.

Сведения об авторах:

Норматова Махлиё Абдурахмоновна, PhD, старший научный сотрудник лаборатории стволовых клеток ТГМУ им. Абуали ибни Сино

Конфликт интересов: отсутствует

Адрес для корреспонденции:

Норматова Махлиё Абдурахмоновна

старший научный сотрудник лаборатории стволовых клеток ТГМУ им. Абуали ибни Сино

734003, Республика Таджикистан, г. Душанбе, пр. Рудаки, 139

Тел: (+992) 985 283444

E-mail: makhliyo.normatova1209@gmail.com