VedecPhD Silvia Bágeľová Poláková
Názov projektuCharakterizácia nových génov potrebných pre meiotickú segregáciu chromozónov
Hostiteľská organizáciaCentrum biovied SAV
Dĺžka projektu01.04.2015 - 31.03.2018

Abstrakt
Pohlavné rozmnožovanie je závislé od meiózy, špeciálneho bunkového delenia, v ktorom sa počet sád chromozómov redukuje na polovicu. Cieľom tohto projektu je pochopiť molekulárne mechanizmy meiózy. Na výskum bude použitá kvasinka Schizosaccharomyces pombe, ktorá predstavuje excelentný modelový organizmus na štúdium meiózy. Na identifikáciu nových génov potrebných pre meiotickú segregáciu chromozómov bola použitá zbierka delečných mutantov S. pombe. Z 3 400 mutantov vykazovalo chyby v segregácii chromozómov 238. Minimálne 30 z týchto 238 mutantov sú gény, ktoré doposiaľ neboli popísané v meióze. Funkčná analýza dvoch proteínov z týchto génov bola nedávno publikovaná (Poláková a kol., 2014). Najväčšiu prioritu pre hosťujúcu vedkyňu majú mutanty s chybami v meiotickej rekombinácii, v regulácii bunkového cyklu a v karyogamii. Vo svojom výskume plánuje použiť klasické techniky genetiky a molekulárnej biológie a aj multidisciplinárne techniky, ako napríklad pozorovanie živých buniek fluorescenčným mikroskopom, analýza proteínových komplexov použitím hmotnostnej spektrometrie a vysokoúčinná kvapalinová chromatografia v kombinácii s hmotnostnou spektrometriou.

Zhrnutie projektu s priebežnými výsledkami

V procese meiózy vznikajú haploidné gaméty z diploidných prekurzoroch buniek. Táto redukcia  počtu  chromozómov  je  dosiahnutá  tak,  že  jedno  kolo  DNA  replikácie  je nasledované dvomi po sebe idúcimi deleniami. Na identifikáciu nových proteínov podieľajúcich sa na regulácii meiózy sme uskutočnili analýzu delnej knižnice Schizosaccharomyces  pombe,  v  ktorej  sme identifikovali,  že  delécia  dbl2  génu  vedie k missegregáciam     chromozómov.     Pozorovanie     dbl2D     živých     buniek     pomocou fluoresceného mikroskopu ukázalo, že chromozómy často segregovali nesprávne počas prvého meiotického delenia. Ďalšie cytologické a biochemické analýzy odhalili,  že tento defekt  v segregácii  chromozómov  je  spôsobený  neodstránenými  medziproduktami  DNA opravy. Naše výsledky naznačujú, že Dbl2 proteín je potrebný pre vytvorenie ohnísk Fbh1

DN helikázy   v miestach   DN dvojvláknových   zlomov   z účelom   spracovania medziproduktov DNA opravy a umožnenia segregácie chromozómov počas meiózy. Naša bioinformatická analýza odhalila, že Dbl2 proteín je vysoko konzervovaný v kvasinkách, zvieratách a rastlinách, čo naznačuje, že by mohol zohrávať podobnú úlohu aj v týchto organizmoch.