Date of Award

4-2022

Document Type

Dissertation

Degree Name

Doctor of Philosophy in Biomedical Sciences

Department

Biochemistry & Molecular Biology

First Advisor

Ahmed H. Hassan Al-Marzouqi

Abstract

The repair of DNA double-strand breaks (DSBs) is crucial for maintaining genome stability. DSB repair needs to take place within the complex organization of the chromatin, and this requires changes in the chromatin structure adjacent to DSB sites. These changes occur through covalent histone modifications that alter histone-DNA contacts as well as by the action of ATP-dependent chromatin remodelers. Many chromatin remodelers, including Fun30, are involved in DSB repair. Fun30 facilitates DNA end resection at DSB site during the homologous recombination repair pathway. Apart from its role in DNA repair, Fun30 promotes gene silencing at heterochromatic loci such as telomeres, rDNA regions, and the mating-type locus HMLα and HMRa, which are known to be clustered at the nuclear periphery. In this study, using mass spectrometry analysis of pulled down TAP-tagged Fun30, we observed co-purification of Fun30 with several nuclear pore proteins. Moreover, we also observed a reduced level of Mps3 and Nup84 at a single irreparable DSB in fun30Δ mutant suggesting that Fun30 helps to translocate irreparable DSBs towards the nuclear periphery. In addition, we observed that Fun30 supports histone H2A variant Htz1 recruitment at DSB. Thus, Fun30 favors the relocation of DSB by controlling the level of histone variant Htz1 and by favoring DNA end resection at the DSB site.

Arabic Abstract


التحقیق في دور جھاز إعادة تشكیل الكروماتین Fun30 في إصلاح الحمض النووي

یعد ترمیم انقطاعات الحمض النووي المزدوجة (DSBs) أمراً ضروریاً للحفاظ على استقرار الجینوم. یجب أن یتم ترمیم الـ DSBضمن التنظیم المعقد للكروماتین، وھذا یتطلب تغییرات في بنیة الكروماتین المجاورة لمواقع الـDSB. تحدث ھذه التغییرات من خلال تعدیلات ھیستون التساھمیة التي تغیر تواصل الحمض النووي للھیستون وكذلك من خلال إجراءات إعادة تشكیل الكروماتین المعتمدة على الـATP. تشارك العدید من أجھزة إعادة تشكیل الكروماتین، بما في ذلك الـFun30، في ترمیم الـ DSB. یتم تحسین استئصال نھایة الحمض النووي في مواقع الـ DSB بوجود الـ Fun30 لتفضیل مسار ترمیم إعادة ترتیب الجینات المتشابه. أثناء مسار إصلاح إعادة التركیب المتماثل، یفضل Fun30 استئصال نھایة الحمض النووي في مواقع DSB. بصرف النظر عن دوره في ترمیم الحمض النووي، یشجع الـ Fun30 إسكات الجینات في المواقع غیر المتجانسة مثل التیلومیرات ومناطق الـ rDNA وموضع التزاوج الـ HMLαوالـHMRa، والمعروف أنھما متجمعان في المحیط النووي. في ھذه الدراسة، باستخدام تحلیل قیاس الطیف الكتلي لـ Fun30 الموسومة بعلامة الـTAP، نلاحظ التنقیة المشتركة لـ Fun30 مع العدید من بروتینات المسام النوویة. علاوة على ذلك، لاحظنا أیضًا انخفاضًا في مستوى Mps3 وNup84 عند الـ DSB واحد لا یمكن ترمیمه بغیاب الـ Fun30 مما یشیر إلى أن الـ Fun30 یساعد على نقل الـ DSBs غیر القابلة للترمیم نحو المحیط النووي. بالإضافة إلى ذلك، لاحظنا أن الـ Fun30 یدعم توظیف الـHtz1 متغیر الھیستون H2A عند الـDSB. وبالتالي، تفضل الـ Fun30نقل الـ DSBمن خلال التحكم في مستویات متغیر الھیستون Htz1 وتفضیل استئصال نھایة الحمض النووي في موقع الـDSB.

Download

Share

COinS