Sirt1 suprime la síntesis del RNA tras irradiación UV en pacientes con sídrome combinado XP-D/CS

Proteína XPD

1. Renier Vélez-Cruz¹,², 
2. Anton S. Zadorin², 
3. Frédéric Coin, and 
4. Jean-Marc Egly³

1. • ¹Present address: Department of Molecular Carcinogenesis, University of Texas MD Anderson Cancer Center, Science Park Research Division, Smithville, TX 78657.
   • ²R.V.-C. and A.S.Z. contributed equally to this work.
   • ³To whom correspondence should be addressed. E-mail: egly@igbmc.fr.

Artículo original

Abstract

Mutaciones específicas en el factor de transcripción IIH en XPD resultan en Xeroderma Pigmentosum (XP)/Síndrome de Cockayne (CS), un trastorno severo de reparación del DNA caracterizado a nivel celular por fallo transcripcional tras irradiación UV. Este fallo transcripcional se ha pensado que era el resultado de una reparación defectuosa en la transcripción de pares. En el presente estudio, mostamos que, tras irradiación UV, las células XP-D/CS mostraron una desregulación transcripcional con células XP-D "puras" o células WT.

Incluso, el análisis global de la secuenciación del RNA mostró que las células XP-D/CS reprimían la mayoria de los genes tras UV, mientras que las células XP-D no lo hacían.  Utilizando genes constitutivos como modelo, demostramos que las células XP-D/CS eran incapaces de reensamblar esos promotores de genes y, por tanto, de reiniciar la transcripción después de irradiación UV. 

Encontramos, también, que la represión de estos promotores en las células XP-D/CS no era una simple consecuencia de reparación deficiente sino un proceso activo de hetero-cromatinización mediado por histone deacetylase Sirt1. De hecho, el análisis de la secuenciación del RNA, mostró que la inhibición y/o silencimiento de Sirt1 cambiaba el entorno de cromatina en esos promotores y restauraba la transcripción de largas porciones de los genes reprimidos en células XP-D/CS tras irradiación UV.

Nuestro trabajo demuestra que una parte significativa del fallo transcripcional mostrado por células XP-D/CS surge como resultado de un proceso activo de represión y no simplemente como resultado de una deficiencia en la reparación del DNA. Esta desregulación de la función Sirt1 que produce represión transcripcional puede ser la causa de varias características clínicas severas en pacientes con XP-D/CS que no pueden ser explicadas por un fallo de la reparación del DNA.

Longitud de telómeros y actividad de la telomerasa afectan a lasensibilidad UV en el Xeroderma Pigmentoso

Un cromosoma (izquierda) y un telómero (a la derecha).

Gerdine J Stout1,* and Maria A. Blasco2
+ AAfiliaciones de los autores:

1Molecular Cancer Research, Section Metabolic Diseases, University Medical Centre Utrecht
2Molecular Oncology Program, Spanish National Cancer Centre (CNIO)
↵* Corresponding Author:
Gerdine J Stout, Molecular Cancer Research, Section Metabolic Diseases, University Medical Centre Utrecht, Wilhelmina Childrens' Hospital, Lundlaan 6, Utrecht, 3508AB, Netherlands g.stout-2@umcutrecht.nl
Artículo original

Abstract

El Xeroderma pigmentosum (XP), un síndrome de sensibilidad UV caracterizado por la hiperpigmentacion, envejecimiento prematuro y mayor riesgo de cáncer, está causado por defectos en el mecanismo de reparación de la escisión de los nucleótidos (mecanismo NER). El XP comparte características fenotípicas con enfermedades asociadas como la Disqueratosis congénita y con modelos de ratones con telómeros disfuncionales, incluyendo ratones deficientes en telomerasa (ratones Terc -/-).
Por ello investigamos un hipotético papel de la telomerasa y la disfunción de los telómeros en la pato-biología del XP, comparando ratones mutantes Xpc -/- y doblemente mutantes Xpc-/-G1-G3Terc-/-  expuestos a la radiación ultravioleta. Crónicamente la piel Xpc -/- expuesta a radiación UV mostró telómeros más cortos de media en comparación con los de piel no mutada. Sorprendentemente, este efecto se revertía por una deficiencia adicional en la telomerasa. Incluso, se observaron telómeros aberrantemente largos en los ratones doble mutantes.
El alargamiento de los telómeros en la ausencia de telomerasa sugirió una mayot inestabilidad cromosómica. De hecho, la actiación del mecanismo de alargamiento alternativo de telómeros (ALT) apareció in la piel expuesta a UV de los doble mutantes. Investigaciones mecanísticas revelaron una elevada susceptibilidad para injertos p53 UV-inducidos, que se sabe que representan lesiones precursoras a carcinomas en ratones Xpc-/-G1-G3Terc-/- en los que aparecían un alto número de tumores de piel UV-inducidos que se caracterizaban por un crecimiento agresivo.
En conjunto, nuestros resultados establecen un papel para XPC en la estabilidad de los telómeras, especialmente tras la exposición UV. En ausencia de telomerasa, los telómeros críticamente cortos en mutantes XP parecen agravar esta patología, asociada con una mayor incidencia de tumores, al activar el mecanismo ALT de alargamiento de telómeros.
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