Konzorcium, fő p.: Uracil-DNS rovarokban és humán sejtekben: élettani szerep DNS-hibaként és a jelátvitelben
Title in English
Consortional main: Uracil-DNA in Holometabola insects and in human cells: physiological role in DNA-damage repair and in signaling
Keywords in Hungarian
DNS károsodás, DNS javítás, uracil, programmozott sejthalál, egyedfejlődés
Keywords in English
DNA damage, DNA repair, uracil, programmed cell death, development
Discipline
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
80 %
Ortelius classification: Enzimology
Molecular genetics, reverse genetics and RNAi (Council of Medical and Biological Sciences)
20 %
Ortelius classification: Molecular genetics
Panel
Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent
Institute of Enzymology, BRC, Hungarian Academy of Sciences
Participants
Békési, Angéla Horváth, András Leveles, Ibolya Muha, Villő Pukancsik, Mária Róna, Gergely Zagyva, Imre
Starting date
2011-07-01
Closing date
2015-06-30
Funding (in million HUF)
8.241
FTE (full time equivalent)
13.57
state
closed project
Summary in Hungarian
A DNS-beli uracil általában hibaként jelenik meg, de jelátviteli funkciója is lehet. A jelen pályázatban meg fogjuk vizsgálni, hogy a teljes átalakulással fejlődő rovarokban (Holometabola) az uracil-DNS-nek van-e szerepe az egyedfejlődés során a metamorfózisban, továbbá analizálni fogjuk az uracil-DNA és a dUTPáz fehérje szerepét human sejtvonalak timinmentes sejthalál folyamatában. Előzetes eredményeink szerint i) az ecetmusclica lárváiban a DNS-beli uracil szint jelentősen magas, és a dUTPáz RNAi a korai bábban letális fenotípust eredményez; valamint ii) humán sejtvonalakban a dUTPáz RNAi váratlan módon újféle kommunikációs hálózathoz vezet a timidilát bioszintézis enzimei között. Várható eredmények: 1. Különböző Holometabola rovarok egyes fejlődési állapotaiban a DNS-beli uracilszint kvantitatív karakterizálása: így eldönthető lesz, hogy a lárvaállapotokban felhalmozódik-e az uracil-DNS 2. Karakterizáljuk a minor uracil-DNS glikozilázok szerepét az ecetmuslica uracil-DNS javítási folyamataiban 3. Meghatározzuk, hogy a dUTPáz RNAi okozta letalitás menekíthető-e más uracil-DNS javításban esetlegesen résztvevő fehérjékkel D. melanogasterben 4. Humán sejtvonalakban karakterizáljuk a dUTPáz RNAi csendesítésre adott sejtválaszt a timidilát bioszintézis és a DNS javítás útvonalai közötti kommunikációs hálózat vizsgálatával – ezek az eredmények kemoterápiás stratégiák számára is fontosak lehetnek.
A projekt két csoport szoros együttműködésében valósul meg, így a kutatási tervek külön definiálására nincs lehetőség.
Summary
Uracil-substituted DNA is usually considered as a mistake but may also have signaling functions. Here, we will decide if uracil in DNA of insects developing with complete metamorphosis (Holometabola) may have a developmental role at the larval/pupal transition, and we will analyze the role of uracil-DNA and dUTPase in thymine-less cell death in human cell lines. Preliminary results showed i) much increased uracil in fruitfly larval DNA and lethal phenotype, manifested at the prepupal stage, by dUTPase RNAi; and ii) an unexpected reshaping of the communication network within enzymes of thymidylate metabolism as a cellular response to dUTPase RNAi in human cells. Major expected results: 1. Quantitative insights into the presence of uracil-DNA in different Holometabola insects, in various developmental stages: these data will decide if uracil-DNA is in fact accumulated in these insects during larval development 2. Decide if the minor uracil-DNA glycosylases may have important role in uracil-DNA repair in Drosophila melanogaster 3. Decide if the lethality of dUTPase RNAi can be rescued by other protein factors involved in uracil-DNA repair in Drosophila melanogaster 4. Analysis of cellular response within thymidylate biosynthesis and DNA repair in human cells upon dUTPase silencing – with results relevant to thymine-less cell death chemotherapy strategies.
The project is realized in close collaboration of two research groups so that separate research/work plans are not adequate.
