Resumen de Characterization of the in vivo functions of PrimPol, a novel TLS primase-polymerase
Hemos identificado PrimPol, una proteína no caracterizada que actua in vitro como una polimerasa de bajo procesamiento que es capaz de evitar (bypass) los dímeros de timina del ADN. PrimPol se localiza tanto en el núcleo como en las mitocondrias. Para poder investigar la función de este enzima, hemos generado ratones genetrap, usando LacZ como gen marcador (reporter gene) bajo el control de un promotor endógeno y ratones knock out en los cuales se ha abolido la expression de PrimPol. En las células que no expresan PrimPol podemos observar un aumento de la inestabilidad genómica incluso en ausencia de daño, indicando que podría suprimir la expression de sitios frágiles comunes. Tras inducir daño mediante radiación ultravioleta (UV) y tratamiento con afidicolina se observó un aumento significativo de aberraciones cromosómicas, seguido de una fosforilación sostenida de Chk1 y p53 en fibroblastos embrionarios de ratones (MEFs) PrimPol-/-. En embriones genetrap de 14.5 días el patrón de expresión era específico de ectodermo y ojos. Dicha expresión se pudo confirmar en piel de ratones adultos mediante tinción de LacZ y qPCR donde pudimos ver que PrimPol está altamente expresado en piel en comparación con otros tejidos. Xeroderma pigmentosum (XP) es una enfermedad causada por una mutación en el gen Pol ¿, una TLS (trans lesion) polimerasa responsable de la reparación de los dímeros de timina. XP se asocia con un aumento de la incidencia de casos de cáncer de piel por exposición solar. La depleción de Pol ¿ en MEFs PrimPol-/- produce un aumento en la sensibilidad al daño por UV. Para validar la función de PrimPol in vivo, observamos cambios histológicos en la piel de ratones tras ser tratados con una dosis aguda de UV durante 5 días. La piel dañada en ratones PrimPol-/- mostró una marcada hiperplasia epidérmica en comparación con los ratones salvajes. También hemos observado que en ratones PrimPol-/- de edad avanzada y en ratones jóvenes con lesiones por UV hay un aumento del número de copias de ADN mitocondrial en diferentes tejidos, lo que sugiere que PrimPol podría estar también implicada en la reparación del daño oxidativo. De acuerdo con estos descubrimientos nos planteamos la hipótesis de que PrimPol pueda actuar como una TLS polimerasa que puede saltarse (bypass) grandes lesiones inducidas por UV y especies reactivas de oxígeno y así promover la integridad del ADN nuclear y mitocondrial además de un normal envejecimiento. Los animales deficientes en PrimPol proporcionan un modelo para entender la etiología de los cánceres de piel inducidos por la luz solar y el papel de la integridad del ADN mitocondrial en el envejecimiento.
