Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Open

Role of Trypanosoma cruzi nucleoside diphosphate kinase 1 in DNA damage responses

Creators

  • 1. University of Buenos Aires
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. Institute for Medical Research

Description

NME23/NDPKs are well conserved proteins found in all living organisms. In addition to being nucleoside diphosphate kinases (NDPK), they are multifunctional enzymes involved in different processes such as DNA stability, gene regulation and DNA repair among others. TcNDPK1 is the canonical NDPK isoform present in Trypanosoma cruzi, which has nuclease activity and DNA-binding properties in vitro.In the present study we explored the role of TcNDPK1 in DNA damage responses.TcNDPK1 was expressed in mutant bacteria and yeasts and over-expressed in epimastigotes. Mutation frequencies, tolerance to genotoxic agents and activity of DNA repair enzymes were evaluated.Bacteria decreased about 15-folds the spontaneous mutation rate and yeasts were more resistant to hydrogen peroxide and to UV radiation than controls. Parasites overexpressing TcNDPK1 were able to withstand genotoxic stresses caused by hydrogen peroxide, phleomycin and hidroxyurea. They also presented less genomic damage and augmented levels of poly(ADP)ribose and poly(ADP)ribose polymerase, an enzyme involved in DNA repair.These results strongly suggest a novel function for TcNDPK1; its involvement in the maintenance of parasite's genome integrity.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

NME23/NDPKs هي بروتينات محفوظة جيدًا موجودة في جميع الكائنات الحية. بالإضافة إلى كونها كيناز ثنائي فوسفات النوكليوزيد (NDPK)، فهي إنزيمات متعددة الوظائف تشارك في عمليات مختلفة مثل استقرار الحمض النووي وتنظيم الجينات وإصلاح الحمض النووي من بين أمور أخرى. TcNDPK1 هو شكل NDPK المتعارف عليه والموجود في المثقبيات الكروزية، والذي يحتوي على نشاط نوكلياز وخصائص ربط الحمض النووي في المختبر. في هذه الدراسة، استكشفنا دور TcNDPK1 في استجابات تلف الحمض النووي. تم التعبير عن tcNDPK1 في البكتيريا والخمائر المتحولة وتم التعبير عنه بشكل مفرط في البهائم. تم تقييم ترددات الطفرة والتسامح مع العوامل السامة للجينات ونشاط إنزيمات إصلاح الحمض النووي. انخفضت البكتيريا حوالي 15 ضعف معدل الطفرة التلقائية وكانت الخمائر أكثر مقاومة لبيروكسيد الهيدروجين والأشعة فوق البنفسجية من الضوابط. كانت الطفيليات المفرطة في التعبير عن TcNDPK1 قادرة على تحمل الضغوط السمية الجينية الناجمة عن بيروكسيد الهيدروجين والفلوميسين والهيدروكسيوريا. كما قدموا ضررًا جينيًا أقل ومستويات متزايدة من بولي(ADP)ريبوز وبولي(ADP)ريبوز بوليميراز، وهو إنزيم يشارك في إصلاح الحمض النووي. تشير هذه النتائج بقوة إلى وظيفة جديدة لـ TcNDPK1 ؛ مشاركتها في الحفاظ على سلامة الجينوم الطفيلي.

Translated Description (French)

Les NME23/NDPK sont des protéines bien conservées que l'on trouve dans tous les organismes vivants. En plus d'être des nucléosides diphosphate kinases (NDPK), ce sont des enzymes multifonctionnelles impliquées dans différents processus tels que la stabilité de l'ADN, la régulation des gènes et la réparation de l'ADN, entre autres. TcNDPK1 est l'isoforme canonique de NDPK présente chez Trypanosoma cruzi, qui a une activité nucléase et des propriétés de liaison à l'ADN in vitro. Dans la présente étude, nous avons exploré le rôle de TcNDPK1 dans les réponses aux dommages de l'ADN. TcNDPK1 a été exprimé chez les bactéries et les levures mutantes et surexprimé chez les épimastigotes. Les fréquences de mutation, la tolérance aux agents génotoxiques et l'activité des enzymes de réparation de l'ADN ont été évaluées. Les bactéries ont diminué d'environ 15 fois le taux de mutation spontanée et les levures étaient plus résistantes au peroxyde d'hydrogène et au rayonnement UV que les témoins. Les parasites surexprimant TcNDPK1 ont pu résister aux stress génotoxiques causés par le peroxyde d'hydrogène, la phléomycine et l'hidroxyurée. Ils ont également présenté moins de dommages génomiques et des niveaux augmentés de poly(ADP)ribose et de poly(ADP)ribose polymérase, une enzyme impliquée dans la réparation de l'ADN. Ces résultats suggèrent fortement une nouvelle fonction pour TcNDPK1 ; son implication dans le maintien de l'intégrité du génome du parasite.

Translated Description (Spanish)

Las NME23/NDPK son proteínas bien conservadas que se encuentran en todos los organismos vivos. Además de ser nucleósido difosfato quinasas (NDPK), son enzimas multifuncionales involucradas en diferentes procesos como la estabilidad del ADN, la regulación génica y la reparación del ADN entre otros. TcNDPK1 es la isoforma canónica de NDPK presente en Trypanosoma cruzi, que tiene actividad nucleasa y propiedades de unión al ADN in vitro. En el presente estudio exploramos el papel de TcNDPK1 en las respuestas al daño del ADN. TcNDPK1 se expresó en bacterias y levaduras mutantes y se sobreexpresó en epimastigotes. Se evaluaron las frecuencias de mutación, la tolerancia a los agentes genotóxicos y la actividad de las enzimas reparadoras del ADN. Las bacterias disminuyeron aproximadamente 15 veces la tasa de mutación espontánea y las levaduras fueron más resistentes al peróxido de hidrógeno y a la radiación UV que los controles. Los parásitos que sobreexpresan TcNDPK1 fueron capaces de resistir las tensiones genotóxicas causadas por el peróxido de hidrógeno, la fleomicina y la hidroxiurea. También presentaron menos daño genómico y niveles aumentados de poli(ADP)ribosa y poli(ADP)ribosa polimerasa, una enzima involucrada en la reparación del ADN. Estos resultados sugieren fuertemente una función novedosa para TcNDPK1; su participación en el mantenimiento de la integridad del genoma del parásito.

Files

1678-8060-mioc-115-e200019.pdf.pdf

Files (1.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8469df5724946f7b2d8d78cb0f014c25
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دور تريبانوسوما كروزي نوكليوزيد ثنائي فوسفات كيناز 1 في استجابات تلف الحمض النووي
Translated title (French)
Rôle de Trypanosoma cruzi nucléoside diphosphate kinase 1 dans les réponses aux dommages de l'ADN
Translated title (Spanish)
Papel de la nucleósido difosfato quinasa 1 de Trypanosoma cruzi en las respuestas al daño del ADN

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3043343192
DOI
10.1590/0074-02760200019

Is supplement to
https://openalex.org/W3125757075 (Other)
https://openalex.org/W2760815521 (Other)
https://openalex.org/W2747101336 (Other)
https://openalex.org/W2108718931 (Other)
https://openalex.org/W2107516157 (Other)
https://openalex.org/W2055890925 (Other)
https://openalex.org/W2033918102 (Other)
https://openalex.org/W2004480716 (Other)
https://openalex.org/W1991644354 (Other)
https://openalex.org/W1972094156 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1675529036
  • https://openalex.org/W1968709438
  • https://openalex.org/W1974600478
  • https://openalex.org/W1974776970
  • https://openalex.org/W1977315934
  • https://openalex.org/W1979183792
  • https://openalex.org/W1979620146
  • https://openalex.org/W1988503039
  • https://openalex.org/W2002033007
  • https://openalex.org/W2004997409
  • https://openalex.org/W2007599495
  • https://openalex.org/W2017279322
  • https://openalex.org/W2026743476
  • https://openalex.org/W2040569641
  • https://openalex.org/W2046244929
  • https://openalex.org/W2046400404
  • https://openalex.org/W2047348552
  • https://openalex.org/W2089925638
  • https://openalex.org/W2091563160
  • https://openalex.org/W2111967267
  • https://openalex.org/W2147338798
  • https://openalex.org/W2155445434
  • https://openalex.org/W2204738007
  • https://openalex.org/W2424468219
  • https://openalex.org/W2765653475
  • https://openalex.org/W2810280974
  • https://openalex.org/W2901418117
  • https://openalex.org/W2919106615
  • https://openalex.org/W3013594993