Consecuencias para la progenie celular tras sufrir roturas de la doble hebra de ADN durante las últimas etapas de la mitosis

Abstract

La integridad del ADN es crucial para la supervivencia celular, pero está constantemente en riesgo por factores externos e internos que causan diversas lesiones. Las roturas de doble hebra (DSBs) son las más graves y mutagénicas. Para enfrentarlas, las células usan principalmente dos mecanismos: la unión de extremos no homólogos (NHEJ), rápida pero propensa a errores, y la recombinación homóloga (HR), que es más precisa, porque emplea la cadena hermana como molde de reparación. La elección del método de reparación depende principalmente de la fase del ciclo celular en la que se produce el DSB, predominando NHEJ en G1 y HR en las fases S y G2. Sin embargo, existen desavenencias en cuanto a la reparación empleada durante mitosis. Mientras algunos estudios determinan que la respuesta canónica se encuentra inhibida, otros han demostrado que las células ejecutan mecanismos de reparación alternativos, como la unión de extremos mediada por microhomología. En este estudio se ha analizado la respuesta al daño en el ADN comparando las diferentes fases del ciclo celular, hallándose que en mitosis tardía la viabilidad celular a largo plazo disminuye. Luego, se observó que en las células supervivientes hay una respuesta inicial de daño al ADN, debido al aumento en la expresión de Chk1 y RNF8. Posteriormente, se caracterizó que estos daños estimulan la apoptosis intrínseca en gran medida. Por último se determinó que los DSBs en mitosis tardía interrumpen el ciclo celular en la G1 siguiente durante 3- 7 horas.

DNA integrity is crucial for cell survival, but it is constantly at risk from external and internal factors that cause various lesions. DNA double-strand breaks (DSBs) are the most severe and mutagenic. To repair these, cells mainly use two mechanisms: nonhomologous end joining (NHEJ), which is fast but error-prone, and homologous recombination (HR), which is more precise, as it uses the sister strand as a repair template. The choice of repair method mainly depends on the phase of the cell cycle in which the DSB occurs, with NHEJ predominating in G1 and HR in S and G2 phases. However, there is disagreement as to the DSB repair mechanism used during mitosis. While some studies determine that the canonical response is inhibited, others have shown that cells execute alternative repair mechanisms, such as microhomologymediated end joining. In this study, we analysed the response to DNA damage by comparing different phases of the cell cycle, finding that for late mitosis, the long-term cell viability is lower than in other phases. We observed an initial DNA damage response in the survival cells, with increased expression of Chk1 and RNF8. Later, we showed that this damage leads to intrinsic apoptosis to a large extent. Finally, we determined that DSBs in late mitosis interrupt the cell cycle at the next G1 for 3-7 hours.