Genome stability is jeopardized by

Genome stability is jeopardized by imbalances of the dNTP pool; such imbalances affect the rate of fork progression. For example, cytidine deaminase (CDA) deficiency leads to an excess of dCTP, slowing the replication fork. We describe here a novel mechanism by which pyrimidine pool disequilibrium compromises the completion of replication and chromosome segregation: the intracellular accumulation of dCTP inhibits PARP-1 activity. CDA deficiency results in incomplete DNA replication when cells enter mitosis, leading to the formation of ultrafine anaphase bridges between sister-chromatids at "difficult-to-replicate" sites such as centromeres and fragile sites. Using molecular combing, electron microscopy and a sensitive assay involving cell imaging to quantify steady-state PAR levels, we found that DNA replication was unsuccessful due to the partial inhibition of basal PARP-1 activity, rather than slower fork speed. The stimulation of PARP-1 activity in CDA-deficient cells restores replication and, thus, chromosome segregation. Moreover, increasing intracellular dCTP levels generates under-replication-induced sister-chromatid bridges as efficiently as PARP-1 knockdown. These results have direct implications for Bloom syndrome (BS), a rare genetic disease combining susceptibility to cancer and genomic instability. BS results from mutation of the BLM gene, encoding BLM, a RecQ 3'-5' DNA helicase, a deficiency of which leads to CDA downregulation. BS cells thus have a CDA defect, resulting in a high frequency of ultrafine anaphase bridges due entirely to dCTP-dependent PARP-1 inhibition and independent of BLM status. Our study describes previously unknown pathological consequences of the distortion of dNTP pools and reveals an unexpected role for PARP-1 in preventing DNA under-replication and chromosome segregation defects.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เสถียรภาพของจีโนมเป็น jeopardized โดยความไม่สมดุลของสระ dNTP ความไม่สมดุลดังกล่าวมีผลต่ออัตราความก้าวหน้าทางแยก ตัวอย่าง cytidine deaminase (CDA) ขาดนำไปมากเกิน dCTP ส้อมจำลองแบบชะลอตัว เราถึงกลไกนวนิยาย โดย pyrimidine ที่สระ disequilibrium ลดระดับในเรื่องความสมบูรณ์ของการจำลองแบบและโครโมโซมการแบ่งแยก: สะสม intracellular ของ dCTP ยับยั้งกิจกรรม PARP-1 CDA ขาดผลจำลองดีเอ็นเอที่สมบูรณ์เมื่อเซลล์ป้อนไมโทซิส นำไปสู่การก่อตัวของสะพาน ultrafine anaphase ระหว่างน้อง-chromatids ที่ "ยากจะจำลอง" หนึ่ง centromeres และไซต์ที่เปราะบาง ใช้โมเลกุล combing อิเล็กตรอน microscopy และทดสอบสำคัญที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ภาพวัดปริมาณระดับพาร์ท่อน เราพบว่า จำลองดีเอ็นเอไม่สำเร็จเนื่องจากยับยั้งบางส่วนของกิจกรรม PARP 1 โรค มากกว่าช้าส้อม การกระตุ้นของ PARP 1 กิจกรรมในเซลล์ CDA ไม่คืนจำลองและ จึง การแบ่งแยกโครโมโซม นอกจากนี้ เพิ่มระดับ intracellular dCTP สร้างสะพานทำให้เกิด under replication chromatid น้องอย่างมีประสิทธิภาพที่ knockdown PARP-1 ผลลัพธ์เหล่านี้มีผลกระทบโดยตรงสำหรับกลุ่มอาการบลูม (BS), โรคพันธุกรรมหายากรวมง่ายโรคมะเร็งและความไม่เสถียรของ genomic BS ผลจากการกลายพันธุ์ของยีน BLM, BLM เข้า RecQ ที่ 3' - 5' DNA helicase ขาดซึ่งนำไปสู่ CDA downregulation เซลล์บีเอสจึงมีข้อบกพร่อง CDA ในความถี่สูงของสะพาน ultrafine anaphase ยับยั้ง PARP 1 ขึ้นอยู่กับ dCTP ครบทั้งหมด และขึ้นอยู่กับสถานะ BLM เราอธิบายผลทางพยาธิวิทยาไม่รู้จักก่อนหน้านี้ของความผิดเพี้ยนของ dNTP สระ และพบบทบาทไม่คาดคิดสำหรับ PARP-1 ในการป้องกันดีเอ็นเอจำลองน้อยและโครโมโซมบกพร่องการแบ่งแยก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เสถียรภาพจีโนมเป็นอันตรายจากความไม่สมดุลของสระว่ายน้ำ dNTP นั้น ความไม่สมดุลดังกล่าวส่งผลกระทบต่ออัตราความก้าวหน้าทางแยก ยกตัวอย่างเช่น deaminase cytidine (CDA) นำไปสู่​​การขาดส่วนที่เกินจาก dCTP การชะลอตัวแยกการจำลองแบบ ที่นี่เราจะอธิบายกลไกที่สมดุลสระว่ายน้ำ pyrimidine บั่นทอนความสำเร็จของการจำลองแบบและแยกโครโมโซม: การสะสมของเซลล์ dCTP ยับยั้งกิจกรรม PARP-1 CDA ผลการบกพร่องในการคัดลอกดีเอ็นเอที่ไม่สมบูรณ์เมื่อเซลล์เข้าสู่เซลล์ที่นำไปสู่​​การก่อตัวของสะพาน ultrafine anaphase ระหว่างน้อง chromatids ที่ "ยากที่จะทำซ้ำ" เว็บไซต์เช่น centromeres และเว็บไซต์ที่เปราะบาง ใช้ combing โมเลกุลกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและการทดสอบที่มีความสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพมือถือที่จะหาจำนวนมั่นคงของรัฐระดับ PAR เราพบว่าการทำแบบจำลองดีเอ็นเอไม่ประสบความสำเร็จเนื่องจากการยับยั้งบางส่วนของกิจกรรม PARP-1 ฐานมากกว่าความเร็วช้าส้อม การกระตุ้นของกิจกรรม PARP-1 ในเซลล์ CDA ขาดคืนการจำลองแบบและจึงแยกโครโมโซม นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มระดับ dCTP เซลล์สร้างภายใต้การจำลองแบบที่เกิดขึ้นสะพานน้องสาวของโครมาอย่างมีประสิทธิภาพเป็น PARP-1 ล้มลง ผลลัพธ์เหล่านี้มีผลกระทบโดยตรงสำหรับซินโดรมบลูม (BS) ซึ่งเป็นโรคทางพันธุกรรมที่หายากรวมไวต่อการเกิดโรคมะเร็งและความไม่แน่นอนของจีโนม ผลจากการกลายพันธุ์ BS ของยีน BLM เข้ารหัส BLM เป็น RecQ 3'-5 'helicase ดีเอ็นเอขาดซึ่งนำไปสู่​​ CDA downregulation เซลล์ BS จึงมีข้อบกพร่อง CDA ส่งผลให้ความถี่สูงของสะพาน ultrafine anaphase เนื่องจากทั้งหมดเพื่อ dCTP ขึ้นอยู่กับ PARP-1 การยับยั้งและเป็นอิสระจากสถานะ BLM การศึกษาของเราจะอธิบายถึงผลกระทบทางพยาธิวิทยาที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ของการบิดเบือนของสระว่ายน้ำ dNTP และเผยให้เห็นบทบาทที่ไม่คาดคิดสำหรับ PARP-1 ในการป้องกันดีเอ็นเอภายใต้การจำลองแบบและข้อบกพร่องแยกโครโมโซม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เสถียรภาพของจีโนมเป็น jeopardized โดยความไม่สมดุลของ dntp พูล ; ความไม่สมดุลดังกล่าวมีผลต่ออัตราการก้าวหน้าส้อม ตัวอย่างเช่น ไซติดีนอะมิเนส ( CDA ) การขาดนำไปสู่ส่วนเกินของ dctp , ชะลอตัวการส้อม เราอธิบายที่นี่เป็นกลไกใหม่ที่สระว่ายน้ำการเก็บน้ำ การประนีประนอมความสมบูรณ์ของคิลและโครโมโซมแยก :การสะสมภายในเซลล์ของ dctp inhibits กิจกรรม parp-1 . CDA ขาดผลในการถ่ายแบบดีเอ็นเอไม่สมบูรณ์ เมื่อเซลล์เข้าสู่เซลล์ ทำให้เกิดการก่อตัวของแอนาเฟสสะพานระหว่างโครมาติดน้องสาวสดที่ " ยากที่จะทำซ้ำ " เว็บไซต์เช่น centromeres และเปราะบางเว็บไซต์ การใช้โมเลกุล combing ,กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราด และอ่อนไหวต่อเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับภาพที่มีระดับเทียบเท่าคงที่ พบว่า การจำลองตัวเองของดีเอ็นเอ ไม่สำเร็จเนื่องจากการยับยั้งบางส่วนของกิจกรรม parp-1 แรกเริ่ม แทนที่จะช้าลงความเร็วส้อม การกระตุ้นกิจกรรม parp-1 ใน CDA ขาดเซลล์ฟื้นฟูซ้ำและทำให้โครโมโซมแยก . นอกจากนี้เพิ่มระดับการกระตุ้นสร้างเซลล์ dctp ภายใต้น้องสาวแบบสะพานได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่าที่ parp-1 น็อคดาวน์ . ผลลัพธ์เหล่านี้มีผลกระทบโดยตรงต่อบาน ซินโดรม ( BS ) หายากพันธุกรรมการเกิดมะเร็งและจีโนมของความไม่มั่นคง BS ผลจากการกลายพันธุ์ของยีน BLM BLM , เข้ารหัส , recq 3 ' - 5 ' โมเลกุลดีเอ็นเอ ,ขาดซึ่งนำไปสู่ CDA downregulation . BS เซลล์จึงมี CDA บกพร่อง ส่งผลให้ความถี่สูงสดระยะแอนาเฟสสะพานเนื่องจากทั้งหมด dctp ยับยั้ง parp-1 ตัวแปรอิสระและ BLM ของสถานะการศึกษาของเราอธิบายที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้พยาธิวิทยาผลของการบิดเบือนของ dntp สระ และแสดงให้เห็นบทบาทที่ไม่คาดคิด parp-1 ในการป้องกันการแยกโครโมโซมดีเอ็นเอภายใต้และข้อบกพร่อง