Sammenhæng mellem human DNA reparationsaktivitet og normal aldring samt reguleringen af RecQ helikasernes DNA reparationsaktiviteter.
Vores genom bliver konstant udfordret af skader fra exogene og endogene kilder. I hver celle opstår der mere end 100.000 DNA skader om dagen som følge af cellens metabolisme, replikationsfejl mm. Hvis DNA skaderne ikke udbedres kan de føre til fejl i transkriptionen og til mutationer. Ophobningen af DNA skader er medvirkende til aldring og cancerudvikling. Som forsvar mod disse DNA skader har cellerne adskillige DNA reparationsmekanismer, der beskytter dem fra mutationer og apoptose.
Hypoteser
Ved dette projekt analyseres reguleringen af DNA reparation fra to forskellige vinkler. Gennem et funktionelt studie af udvalgte tvillinger fra Det Danske Tvillingeregister (DTR) undersøges aktiviteten af DNA reparation og dets medvirken til individuel aldring. En af vores hovedhypoteser er, at den tvilling med den bedste “makroskopiske” aldringsfænotype (fysiske og kognitive funktioner og senere overlevelse) også har tendens til at have mindst DNA skade og det mest effektive DNA reparationssystem.
Derudover vil vi undersøge reguleringen af DNA reparationsaktiviteten af udvalgte RecQ helikaser, som er centrale indenfor DNA reparation. Disse studier vil især koncentrere sig om reguleringen af RecQ helikaser og andre centrale DNA reparationsproteiner ved posttranslationelle modifikationer og ved interaktion med partnerproteiner. Mange af de centrale DNA reparationsproteiner har adskillige funktioner og interaktionspartnere, men reguleringen af mange af disse er stadig ukendt. Posttranslationelle modifikationer kan ændre aktiviteter, og er derfor oplagte mål i søgen efter reguleringsmekanismer.
Formål
Gennem disse studier vil vi søge svar på følgende spørgsmål:
- Hvad er rollen af genomisk instabilitet i individuel aldring?
- I hvilket omfang er DNA reparationskapacitet genetisk reguleret i mennesker?
- Er der en korrelation mellem succesfuld aldring og DNA reparationskapacitet?
- Er der korrelation mellem neurodegenerative sygdomme og DNA reparationskapacitet?
- Hvilke molekylære mekanismer er involveret i reguleringen af RecQ helikasernes funktioner i DNA reparation?
Materiale
Lymfocytter oprenset fra blodprøver fra tvillinger (tvillingeregisteret fra 1870, 75.000+ tvillingepar). Ved brug af ”comet assays” vil DNA reparationsaktiviteten hos de enkelte tvillinger blive bestemt med hensyn til DNA stengbrud (enkelt- og dobbeltstrengbrud) og oxidative skader. Desuden vil responsen på DNA stengbrud blive målt med flowcytometri og immuncytokemi. γ-H2AX og 53BP1 danner foci ved dobbeltstrengsbrud og XRCC1 ved enkeltstrengsbrud. Data vil blive korreleret med informationer om tvillingerne, som er opnået ved interviews, herunder fysiske og kognitiv funktion, økonomisk og social status.