View/Open - Università degli Studi di Milano-Bicocca

Riassunto
Le cellule eucariotiche distinguono le proprie terminazioni cromosomiche
dalle rotture a doppio filamento di DNA (Double Strand Breaks),
impacchettandole in strutture chiamate telomeri, i quali limitano eventi di
riparazione/ricombinazione del DNA.
In questo lavoro, abbiamo indagato il ruolo di diverse proteine telomeriche
nella protezione dalla degradazione dei telomeri del lievito S. cerevisiae.
Abbiamo dimostrato che le proteine shelterin-like Rif1, Rif2 e Rap1
inibiscono il processamento nucleolitico sia ai telomeri de novo che ai
telomeri nativi durante le fasi G1 e G2 del ciclo cellulare. Anche il
complesso Yku inibisce la degradazione nucleolitica in fase G1,
indipendentemente dal suo ruolo nel Non-Homologous End Joining (NHEJ).
L’inattivazione di entrambi i complessi Yku e shelterin-like comporta un
effetto additivo sull’inibizione della degradazione del telomero de novo in
G1. In particolare, mentre il complesso Yku inibisce principalmente l’inizio
del processamento, Rif2 e Rap1 agiscono limitando la degradazione
estensiva dei telomeri. Infine, abbiamo mostrato che le proteine Rap1 e
Rif2 inibiscono la formazione del DNA a singolo filamento, limitando
l’accesso del complesso MRX (costituito dalle proteine Mre11-Rad50-Xrs2)
alle estremità telomeriche, le quali sono anche protette da parte di Yku
dall’attività nucleasica di Exo1. Quindi, possiamo concludere che la
degradazione delle estremità cromosomiche è regolata da diverse proteine
telomeriche che impediscono specificamente l’azione di diverse nucleasi.
Poichè la proteina Rif1 ha un ruolo minoritario nella protezione dei
telomeri dalla degradazione, abbiamo verificato se essa potesse avere
un’azione protettiva in combinazione con altre proteine, come Cdc13, Stn1
e Ten1 (che insieme formano il complesso CST), le quali è noto svolgano
un’attività di capping dei telomeri. Abbiamo osservato che, al contrario
della delezione di Rif2, la mancanza di Rif1 è letale in cellule stn1ΔC e causa
una forte riduzione della vitalità in mutanti cdc13-1 e cdc13-5. Sia cellule
cdc13-1 rif1 che cellule cdc13-5 rif1 mostrano una grande quantità di
DNA telomerico a singolo filamento e attivazione del checkpoint da danno
al DNA, suggerendo che la perdita della vitalità cellulare sia dovuta a gravi
danni all’apparato protettivo dei telomeri. In accordo con questa ipotesi, il
difetto di crescita di cellule cdc13-1 rif1 è parzialmente soppresso dalla
mancanza della nucleasi Exo1, implicata nella formazione del DNA
telomerico a singolo filamento. Inoltre, come Cdc13, anche Rif1 interagisce
geneticamente con il complesso Pol-primasi, coinvolto nel processo di fillin
ai telomeri. Quindi, questi dati mettono in luce un nuovo ruolo di Rif1 nel
supportare la funzione di protezione dei telomeri esercitata dal complesso
CST.
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