Beyond DNA end resection: Role of homologous recombination in the maintenance of genome stability

Il DNA di tutti gli organismi viventi è incline a danneggiarsi. Rotture del DNA possono avvenire sia direttamente sia indirettamente in seguito all’esposizione a intermedi del metabolismo cellulare, farmaci o radiazioni. Al fine di ristabilire l’integrità del DNA, le cellule hanno a disposizione due diverse vie di riparazione, note come “Non-Homologous End Joining” (NHEJ) e Ricombinazione Omologa (“Homologous Recombination”, HR), rispettivamente. Se da un lato NHEJ è un meccanismo indipendente dal DNA templato ed è quindi spesso mutageno, HR è un processo templato-dipendente e perciò molto accurato.

In particolare, il mio laboratorio è interessato allo studio della ricombinazione omologa. A tal fine, sfruttiamo soprattutto un approccio biochimico basato sull’espressione e sulla purificazione di proteine ricombinanti coinvolte nella ricombinazione omologa, e sull’utilizzo di DNA sintetico per ricreare in provetta le reazioni fisiologiche. Studiare le reazioni enzimatiche in un sistema controllato ci aiuta a determinare i meccanismi molecolari di base. Il mio laboratorio è interessato allo studio delle fasi iniziali del processo di ricombinazione, durante le quali si ha la degradazione del filamento di DNA terminante con una estremità 5’ in corrispondenza dei siti di rottura del DNA, esponendo così le estremità 3’.

In particolare, siamo interessati al modo in cui la proteina Dna2 agisce nella resezione delle estremità del DNA e come tale resezione sia in grado di rallentare la divisione cellulare per lasciare il tempo al DNA di essere riparato. Infine, vorremmo anche capire come le proteine coinvolte nel processo di ricombinazione intervengano anche nella replicazione del DNA.

Complessivamente, questo lavoro è finalizzato a comprendere in che modo la ricombinazione omologa mantenga la stabilità del nostro DNA, contribuendo così a proteggerci dal cancro.