Implicarea diferită a căilor de reparare omologă și de alăturare a capetelor neomoloage în dezvoltarea și creșterea porumbului

Ruinele ADN-ului cromozomal cu dublă panglică (DSBs) sunt adesea generate în genomul tuturor organismelor vii.

Pentru a combate daunele ADN-ului, organismele au evoluat mai multe mecanisme de reparare a DSB-urilor, cu unire non-omologă a capetelor (NHEJ) și recombinare omologă (HR) fiind cele două cele mai proeminente.

Deși cele două căi principale au fost studiate extensiv în Arabidopsis, orez și alte mamifere, funcțiile exacte și diferențele dintre cele două căi de reparare a DSB-urilor în porumb rămân încă mai puțin înțelese.

Aici, am caracterizat mutanții mre11a și rad50, care sunt mutanți ai modelelor căii HR, care au arătat o degradare drastică a embrionului și endospermului, care sunt în mod normal persistente, în timpul dezvoltării boabelor.

Pierderea funcției MRE11 sau RAD50 a dus la fragmente cromozomiale și punți cromozomiale în anafază.

De asemenea, am raportat că modelelor căii NHEJ, KU70 și KU80, sunt asociate cu creșterea dezvoltării și stabilitatea genomului.

Ambele, ku70 și ku80, au prezentat un fenotip evident de pitic.

Analiza citologică a mutanților a relevat fragmentarea extinsă a cromozomilor în metafază și etapele ulterioare.

Pierderea funcției KU70/80 a crescut expresia genelor implicate în progresia ciclului celular și diviziunea nucleară.

Aceste rezultate oferă perspective asupra modului în care NHEJ și HR sunt executate mecanistic în diferite perioade de dezvoltare a plantelor și subliniază o relație competitivă și complementară între căile NHEJ și HR pentru repararea rupturilor cu dublă panglică de ADN în porumb..