dc.contributor.advisor | Córdoba-Cañero, Dolores | |
dc.contributor.advisor | Rodríguez Ariza, Rafael | |
dc.contributor.author | Barbado García-Gil, Casimiro-Miguel | |
dc.date.accessioned | 2018-06-20T07:54:23Z | |
dc.date.available | 2018-06-20T07:54:23Z | |
dc.date.issued | 2018 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10396/16977 | |
dc.description.abstract | El ADN es la molécula portadora de la información genética, pero continuamente sufre daños
entre los que destacan oxidaciones o alquilaciones de bases. La adición de grupos alquilo
puede provenir de fuentes endógenas, como la S-adenosilmetionina (SAM), o de agentes
externos como el metil metanosulfonato (MMS), que induce mayoritariamente
N7-metilguanina (N7-meG). Uno de los principales mecanismos de defensa frente a los
daños en el ADN es la ruta de reparación por escisión de bases (Base Excision Repair, BER).
Esta ruta es iniciada por ADN glicosilasas, que liberan la base dañada y generan como
producto un sitio abásico (sitio AP) que puede ser procesado por AP endonucleasas. Sin
embargo, algunas ADN glicosilasas, denominadas bifuncionales, realizan una incisión en el
sitio AP mediante una actividad AP liasa. Un subconjunto de tales ADN glicosilasas/AP liasas
generan intermediarios con un extremo 3´-P que ha de ser procesado por una fosfatasa de
ADN para continuar la reparación.
El trabajo realizado durante esta Tesis Doctoral parte de la observación de que plantas de
Arabidopsis thaliana deficientes en la ADN 3´-fosfatasa ZDP son sensibles a MMS. Puesto
que la lesión más frecuente inducida por este agente alquilante es la N7-meG, se planteó la
hipótesis de que durante la reparación de N7-meG o de alguno de sus derivados se generan
intermediarios con extremos 3´-P por acción de una ADN glicosilasa/AP liasa.
Los resultados obtenidos indican que la ADN glicosilasa/AP liasa FPG de Arabidopsis
desempeña un papel esencial en la respuesta de la planta al MMS, ya que inicia la reparación
de sitios AP procedentes de la pérdida espontánea de N7-meG. La incisión catalizada por
FPG genera un intermediario con un extremo 3´-P que es hidrolizado a 3´-OH por la actividad
ADN 3´-fosfatasa de ZDP. La idea generalmente aceptada es que los sitios AP de origen no
enzimático son equivalentes a los generados enzimáticamente por ADN glicosilasas y que
ambos pueden ser procesados por AP liasas o por AP endonucleasas. Sin embargo, en este
trabajo se demuestra que la principal AP endonucleasa de Arabidopsis (ARP) procesa sitios
AP procedentes de la escisión enzimática de N7-meG, pero no aquellos generados por la
pérdida espontánea de dicha base. Por tanto, los resultados de esta Tesis Doctoral sugieren
la existencia de diferencias previamente no detectadas entre sitios AP enzimáticos y no
enzimáticos. También arrojan luz sobre las funciones desempeñadas por AP liasas y AP
endonucleasas, ayudando a entender la relevancia biológica de ambas clases de enzimas
para el mantenimiento de la información genética. | es_ES |
dc.description.abstract | DNA is the carrier of genetic information but it is continuously subjected to base damage,
such as oxidation or alkylation. Addition of alkyl groups to DNA bases arises both from
endogenous sources, such as S-adenosylmethionine (SAM), and external agents such as
methyl methanesulfonate (MMS), which mainly induces N7-methylguanine (N7-meG). A
major protection mechanism against DNA damage is the Base Excision Repair pathway
(BER). This pathway is initiated by DNA glycosylases, which release the damaged base and
generate an abasic site (AP site) that may be processed by AP endonucleases. However,
some DNA glycosylases are endowed with an AP lyase activity that cleaves the
sugar-phosphate backbone. A subset of such bifunctional DNA glycosylases/AP lyases
generate DNA repair intermediates with a blocking 3´-P end that must be processed by a
DNA phosphatase to continue the repair pathway.
The research work performed in this PhD Thesis originated from the observation that
Arabidopsis thaliana plants deficient in DNA 3´-phosphatase ZDP are sensitive to MMS. Since
the most abundant DNA lesion induced by this alkylating agent is N7-meG, we hypothesized
that during the repair of N7-meG or some of its derivatives DNA repair intermediates with
3'-P ends are generated by the action of a DNA glycosylase/AP lyase.
Results obtained indicate that the DNA glycosylase/AP lyase FPG of Arabidopsis plays an
essential role in the MMS-induced DNA damage response in plants, since it initiates repair of
AP sites from spontaneous base loss of N7-meG. Incision catalysed by FPG at AP sites
generates a repair intermediate with a 3´-P end which is hydrolysed to 3´-OH by the DNA
3'-phosphatase activity of ZDP, thus allowing repair completion. It is generally accepted that
AP sites arising from spontaneous base loss and those produced through enzymatic removal
by DNA glycosylases have analogous biochemical properties and are equivalent substrates
for AP endonucleases and AP lyases. However, this work shows that the major AP
endonuclease in Arabidopsis (ARP) incises AP sites generated by enzymatic N7-meG excision,
but not those resulting from spontaneous N7-meG loss. These findings, which reveal
previously undetected differences between products of enzymatic and nonenzymatic base
release, shed light on the evolution and biological roles of AP endonucleases and AP lyases. | es_ES |
dc.format.mimetype | application/pdf | es_ES |
dc.language.iso | spa | es_ES |
dc.publisher | Universidad de Córdoba, UCOPress | es_ES |
dc.rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | es_ES |
dc.subject | ADN | es_ES |
dc.subject | Reparación por escisión de bases | es_ES |
dc.subject | Agentes alquilantes | es_ES |
dc.subject | Arabidopsis thaliana | es_ES |
dc.subject | Sitios abásicos (AP) | es_ES |
dc.subject | AP liasas | es_ES |
dc.subject | AP endonucleasas | es_ES |
dc.subject | Epigenética | es_ES |
dc.title | Reparación por Escisión de Bases en la planta modelo Arabidopsis thaliana: papel en el procesamiento de lesiones inducidas por agentes alquilantes | es_ES |
dc.title.alternative | Base Excision Repair in the model plant Arabidopsis thaliana: role in processing of DNA damage induced by alkylating agents | es_ES |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | es_ES |
dc.rights.accessRights | info:eu-repo/semantics/openAccess | es_ES |