Arabidopsis thaliana'da nükleotid çıkarma onarımında görev alan proteinlerin tanımlanması

Bitki genomları, çevresel genotoksinler ve ultraviyole (UV) radyasyonlarının sürekli tehdidi altındadır ve bu da verimli DNA onarım mekanizmaları gerektirir. Nükleotid eksizyon onarımı (NER), UV radyasyonunun neden olduğu siklobutan pirimidin dimerleri (CPD'ler) ve 6-4 pirimidin fotoürünleri (6-4pp) gibi büyük DNA lezyonlarını giderir. NER iki alt yolla çalışır: küresel genom onarımı (GG-NER) ve transkripsiyona bağlı onarım (TC-NER). GGNER, lezyonları tespit etmek için tüm genomu tararken, TCNER aktif olarak transkripsiyona uğramış zincirlerden lezyonları giderir. Memeli NER'inde CSB, lezyon bölgesinde duraklamış RNA polimeraz II'yi tespit etmekten ve aşağı akış NER proteinlerini toplamaktan sorumludur. Arabidopsis thaliana'da Kromatin yeniden modelleme 24 (Chr24) ve Kromatin yeniden modelleme 8 (Chr8), CSB'nin homologlarıdır, ancak NER'deki rolleri tam olarak anlaşılamamıştır. Chr8 mutantlarında ve Yabani Tip'te (WT) genom çapında onarım haritaları oluşturmak için Eksizyon Onarım Dizileme (XR-seq) metodolojisini kullandık. Chr8 mutantları, gen gövdeleri arasında onarım kaybı ve şablon iplikçik eğilimi göstermedi. Buna karşılık, WT, gen gövdeleri boyunca transkripsiyonlu iplikçiklerde güçlü onarım sinyalleri sergiledi. Bu sonuçlar, Chr8'in bitki TC-NER'indeki rolünü doğrular ve aynı zamanda evrimsel korunumunu vurgular. Bitkilerde NER mekanizmasını anlamak, UV'ye dayanıklı genotipler geliştirmek ve bitkilerin çevresel stresler altında genom bütünlüklerini nasıl koruduklarını yanıtlamak için önemlidir., Ökaryotlarda DNA, histon proteinleri etrafında paketlenerek kompakt bir kromatin yapısı oluşturur ve daha yüksek düzeyde bir genom organizasyonu sağlar. Bu kompakt kromatin yapısı, NER mekanizmasının bu bölgelerdeki DNA hasarlarına erişimini kısıtlayan doğal bir bariyer görevi görür. ATP'ye bağımlı kromatin yeniden modelleme kompleksleri (CRC'ler), nükleozomların yeniden konumlandırılması ve yeniden yapılandırılmasından sorumludur ve DNA hasarlarını belirlemek ve onarmak için onarım mekanizmasına erişim sağlar. Bitkilerde, NER ve CRC'ler arasındaki ilişki yeterince anlaşılmamıştır. Bu nedenle, Arabidopsis thaliana'daki dört kromatin modelleyicisinin ilişkisini araştırdık: Kromatin yeniden modelleme 11 (Chr11), Kromatin yeniden modelleme 12 (Chr12), Kromatin yeniden modelleme 17 (Chr17) ve Kromatin yeniden modelleme 23 (Chr23). XR-seq yöntemini kullanarak Arabidopsis'teki CRC mutantları için XR-seq kütüphaneleri oluşturduk ve açık kromatin ve baskılayıcı kromatin durumları dahil olmak üzere dokuz kromatin durumundaki onarım profillerini karşılaştırdık. CRC mutantları, özellikle Heterokromatin AT/GC açısından zengin bölgeler ve polikomb kromatin olmak üzere baskılayıcı kromatin durumlarında azalmış onarım sergiledi. Şaşırtıcı bir şekilde, tüm CRC mutantları, gen gövdeleri ve açık kromatin durumları boyunca vahşi tip fenotip sergiledi. Bu sonuçlar, CRC'lerin heterokromatin bölgelerinde NER'i kolaylaştırdığını ve NER mekanizmasının ayrılmaz bir parçası olduğunu göstermektedir.