Přeskočit na hlavní obsah stránky

Genome Integrity

Náš tým zkoumá základní mechanismy a převádí výsledky z laboratoře do klinické praxe — propojení preklinických modelů s klinickou perspektivou.

Výzkumný pracovník ICRC se zaměřením na translační medicínu. Propojuje preklinické poznatky s klinickou praxí napříč programy kardiologie, neurologie a onkologie.

Aktuálně vede / přispívá do interdisciplinárních projektů spojujících molekulární biologii, zobrazování a péči o pacienty ve Fakultní nemocnici u sv. Anny v Brně.

Výzkumná skupina

Velikost týmu
Velikost týmu: 2 výzkumníků
Místo
Místo: Building B1, 4th Floor
Spolupracuje s
Spolupracuje s Czech Academy of Sciences

Vedoucí výzkumné skupiny

doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.
doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.
doc. Mgr. Lumír Krejčí, Ph.D.

Asistent týmu

Hlavní cíle

  1. Charakterizace mechanismu a regulace homologní rekombinace a její vnitřní role při udržování stability genomu.
  2. Mechanické porozumění působení HR kofaktorů a jejich vlivu na integritu genomu a kancerogenezi.
  3. Vývoj silných a selektivních inhibitorů nukleáz pro možné terapeutické použití.

Zaměření výzkumu

Dešifrování vnitřních funkcí homologní rekombinace (HR), která má dvojí roli při udržování stability genomu. Za prvé, podporuje věrnou opravu dvouřetězcových zlomů DNA, které patří mezi nejsmrtelnější formy poškození DNA. Kromě toho je HR vyžadována také pro stabilizaci zastavených replikačních vidlic, podporující jejich obrácení, ochranu a restart, aby bylo zajištěno dokončení replikace a zajištění údržby genomu. Neschopnost provádět a regulovat rekombinaci je spojena s lidskou neplodností, potraty a genetickými chorobami, zejména rakovinou, což dále zdůrazňuje důležitost lepšího mechanického pochopení této cesty.

Detailní studium nukleáz, které jsou nedílnou součástí mnoha drah oprav DNA a jejich inaktivace vede ke genomové nestabilitě a rakovině.

Různé metody z biochemie, strukturní biologie, molekulární biologie, genetiky a biofyziky.

Detailní studium vlastností a aktivit protein, včetně jejich interakcí s jinými molekulami, jako je DNA, inhibitory malých molekul.

Technologické vybavení

  • Atomic Force Microscopy – výkonná mikroskopická technologie pro studium vzorků v nanoměřítku poskytující obraz v trojrozměrné topografii a také různé typy povrchových měření.
  • DeltaVision Elite Microscopy System – plně integrovaná platforma fluorescenční mikroskopie s vysokým rozlišením optimalizovaná pro zobrazování živých buněk při slabém osvětlení a obecné aplikace fluorescenčního zobrazování.
  • Surface Plasmon Resonance – detekce interakce mezi biomolekulami v reálném čase s podrobnými informacemi o rychlosti asociace, rychlosti disociace a afinitě.

Vybrané výsledky

  • Spirek M, Taylor MRG, Belan O, Boulton SJ, Krejci L*. Nucleotide proofreading functions by nematode RAD51 paralogs facilitate optimal RAD51 filament function. Nat. Commun. 2021, 5554. https://doi.org/10.1038/s41467-021-25830-x.
  • Feretzaki, M., Pospisilova, M., Valador Fernandes, R., Lunardi T., Krejci, L*, Lingner J. RAD51- dependent recruitment of TERRA lncRNA to telomeres through R-loops. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2815-6
  • Kolinjivadi, AM, Sannino, V, De Antoni, A, Zadorozhny, K, Kilkenny, M, Techer, H, Baldi, G, Shen, R, Ciccia, A, Pellegrini, L, Krejci, L*, Costanzo, V. Smarcal1-Mediated Fork Reversal Triggers Mre11-Dependent Degradation of Nascent DNA in the Absence of Brca2 and Stable Rad51 Nucleofilaments. Mol. Cell. 2017 67(5), 867658-+. DOI: 10.1016/j.molcel.2017.07.001
  • Di Marco S, Hasanova Z, Kanagaraj R, Chappidi N, Altmannova V, Menon S, Sedlackova H, Langhoff J, Surendranath K, Huhn D, Bhowmick R, Marini V, Ferrari S, Hickson ID, Krejci L*, Janscak P. RECQ5 Helicase Cooperates with MUS81 Endonuclease in Processing Stalled Replication Forks at Common Fragile Sites during Mitosis. Mol. Cell. 2017, 66(5), 658-+. DOI: 10.1016/j.molcel.2017.05.006
  • Taylor MR, Špírek M, Jian Ma C, Carzaniga R, Takaki T, Collinson LM, Greene EC, Krejci L*, Boulton SJ. A Polar and Nucleotide-Dependent Mechanism of Action for RAD51 Paralogs in RAD51 Filament. Mol. Cell. 2016, 64(5), 926-939. DOI: 10.1016/j.molcel.2016.10.020
  • Taylor MRG, Spirek M, Carasiya KR, Ward JD, Carzaniga R, Yu X, Egelman EH, Collinson LM, Rueda D, Krejci L*, Boulton SJ. Rad51 Paralogs Remodel Pre-synaptic Rad51 Filaments to Stimulate Homologous Recombination. Cell 2015, 162(2), 271-286. DOI: 10.1016/j.cell.2015.06.015
  • Krejci L*, Van Komen S, Li Y, Villemain J, Reddy MS, Klein H, Ellenberger T, Sung P. DNA helicase Srs2 disrupts the Rad51 presynaptic filament. Nature 2003, 423, 305-9. DOI: 10.1038/nature01577