Чувствительность arp–/– мутантных растений Arabidopsis thaliana к генотоксическим агентам

Аннотация

Апуриновые/апиримидиновые (АР) эндонуклеазы являются ключевыми ферментами реализации двух пересекающихся путей репарации ДНК: ДНК-гликозилаза инициированной эксцизионной репарации оснований (BER) и инцизионной репарации нуклеотидов (NIR). В процессе BER, АР-эндонуклеазы специфически гидролизуют фосфодиэфирную связь рядом с АР-сайтом и 3'-блокирующими группами, образующимися в ДНК после удаления окисленного основания ДНК-гликозилазой. Тогда как в NIR механизме АР-эндонуклеазы гидролизуют фосфодиэфирную связь ДНК с 5'-конца от повреждения. Геном широко используемого модельного организма A.thaliana кодирует три предполагаемых гомолога главной человеческой АП-эндонуклеазы 1 (APE1): Arp, Ape1L и Ape2. ARP – это главная АР-эндонуклеаза растений, которая удаляет абазивные сайты. Однако неизвестно, содержат ли АР-эндонуклеазы растений NIR активность. В настоящей работе показано, что гомозиготный arp-/- мутант A. thaliana проявляет высокую чувствительность к метилметансульфонату и трет-бутилгидропероксиду, но не к H₂O₂, что указывает на то, что ARP-катализируемая NIR активность требуется для восстановления АР-сайтов, генерируемых экзогенными факторами, и специфических окислительных повреждений ДНК, индуцированных t-BuO₂H в условиях in vivo. Экстракты растений нокаутных по гену arp не проявляли NIR активность на αdA•T содержащем олигонуклеотидном субстрате. Эти результаты свидетельствуют о том, что ARP является основной АР- и NIR- эндонуклеазой в A. thaliana.