Mecanismos de síntese translesão em células humanas

Resumo

A luz ultravioleta (UV) é um agente altamente carcinogênico ao qual o homem está exposto, que lesiona os componentes celulares e deforma a fita de DNA, podendo resultar na morte da célula ou instabilidade gênica. As lesões formadas pela luz UV são geralmente removidas pelo mecanismo de reparo por excisão de nucleotídeos (NER). Quando estas lesões permanecem até o momento da replicação, há um processo conhecido como síntese translesão (TLS), que é um mecanismo de tolerância ao dano realizado por polimerases específicas. Este mecanismo permite à célula continuar a replicação e está parcialmente sob o controle da proteína PCNA, que normalmente atua como plataforma para as DNA polimerases. Existem dois modelos propostos para explicar como ocorre o processo de TLS: diretamente após o bloqueio da forquilha de replicação ou pelo modelo de preenchimento de lacuna (gap-filling). Esses mecanismos de tolerância podem ocorrer pela ação de uma ou mais polimerases (Pols) de TLS. Dentre elas, a Pol eta (·) é a mais estudada e sua ausência leva a um fenótipo mais brando da Síndrome Xeroderma Pigmentosum (XP), a forma variante (XP-V). No entanto, ainda não se sabe de fato qual a TLS envolvida na tolerância de fotoprodutos na ausência de Pol·, deixando em aberto uma questão que toca diretamente na explicação da mutagênese em pacientes XP-V. Sabe-se que a Pol iota (¹), outra Pol de TLS, é encontrada juntamente com a Pol· em foci de replicação. Além disso, verificamos recentemente que a indução de Pol· é um importante mecanismo responsável pelo aumento da sobrevivência celular de fibroblastos primários (deficientes em NER) após um pré-tratamento com baixas doses de irradiação UVC e irradiação com doses maiores. Entretanto, isso não ocorre para fibroblastos primários deficientes em reparo acoplado à transcrição (TCR), talvez devido a estruturas formadas após o bloqueio de transcrição por lesões, os R-loops. Nesse contexto, os objetivos do presente projeto são investigar o papel de Pol¹ no bypass de fotoprodutos induzidos por UV em células humanas deficientes em reparo e avaliar o efeito da indução de Pol· em células primárias deficientes em TCR para compreender como a replicação induzida tem o TLS afetado nessas células. Para isso, iremos utilizar linhagens celulares silenciadas para Pol¹ e/ou Pol· previamente estabelecidas em nosso laboratório, bem como fibroblastos primários de pacientes humanos com mutações nos genes XP-A e CSB. Além disso, pretendemos também caracterizar uma linhagem celular (proveniente de paciente com fenótipos clínicos relacionados a neurodegeneração) recém estabelecida em nosso laboratório com uma nova mutação no gene que codifica PCNA, investigando qual a consequência da mutação nestas células em processos de reparo e tolerância a lesões no genoma. (AU)