Induction of fragmentation of chromosomes and chromatin bridges by DNA damage inflicted by visible light

W komórkach eukariotycznych można zaobserwować różne ścieżki naprawy jedno- oraz dwuniciowych pęknięć DNA. Wyróżnia się między innymi naprawę poprzez wymianę zasad (base excision repair, BER) w przypadku naprawy jednoniciowych pęknięć DNA oraz homologiczną rekombinację (homologous recombination, HR) i niehomologiczne łączenie końców (non‐homologous DNA end‐joining, NHEJ) w przypadku dwuniciowych pęknięć DNA. Aby móc zrozumieć i badać odpowiedź komórki na uszkodzenie DNA oraz poszczególne ścieżki naprawy DNA, potrzebne są metody precyzyjnego wywoływania uszkodzeń odpowiedniego typu, bez zastosowania substancji fotouczulających. Metodą taką może być wywoływanie uszkodzeń światłem widzialnym za pomocą wiązki lasera. Odpowiedź na pytanie, czy w danym miejscu powstało uszkodzenie DNA żądanego typu prowadzono w oparciu o ocenę gromadzenia czynników naprawczych w miejscu naświetlania. Jednak jest to tylko pośredni dowód na to, że tą metodą można wywołać uszkodzenie DNA. Poszukując bezpośredniego dowodu uszkodzenia DNA, w niniejszej pracy sprawdzono, czy światło widzialne jest w stanie przerwać ciągłość chromosomu lub mostka chromosomowego poprzez przerwanie nici DNA. Dawałoby to bezpośredni dowód na to, że można za pomocą światła widzialnego wywołać lokalne uszkodzenia DNA oraz stanowiłoby to przydatne narzędzie do badania mechanizmów naprawy DNA.There are several pathways to repair a single- and a double-stranded DNA damage in Eukaryotic cells. Single-stranded DNA break can be repaired by a mechanism called base excision repair (BER), while double-stranded DNA can be repaired by homologous recombination (HR) or non‐homologous DNA end‐joining (NHEJ). To understand cell response to DNA damage and to investigate the mechanisms of repair, developing a precise method of inducing DNA damage without the presence of photosensitises is needed. One of the methods includes inducing DNA damage by visible light using a laser beam. In transfected cells, we could observe accumulation of repair factors, what gives us information that a DNA damage was inflicted. To find the evidence that this method is accurate, I checked if it is possible to induce visible DNA breaks by cutting the chromosome or the chromatin bridge. Such experiment could give an evidence that it is possible to inflict precise DNA damage by visible light, what could be a useful method for studying the mechanisms of DNA repair