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GTPases, genome, actin: A hidden story in DNA damage response and repair mechanisms
DNA Repair ( IF 3.8 ) Pub Date : 2021-02-13 , DOI: 10.1016/j.dnarep.2021.103070
Yuli T Magalhaes 1 , Jessica O Farias 1 , Luiz E Silva 1 , Fabio L Forti 1
Affiliation  

The classical small Rho GTPase (Rho, Rac, and Cdc42) protein family is mainly responsible for regulating cell motility and polarity, membrane trafficking, cell cycle control, and gene transcription. Cumulative recent evidence supports important roles for these proteins in the maintenance of genomic stability. Indeed, DNA damage response (DDR) and repair mechanisms are some of the prime biological processes that underlie several disease phenotypes, including genetic disorders, cancer, senescence, and premature aging. Many reports guided by different experimental approaches and molecular hypotheses have demonstrated that, to some extent, direct modulation of Rho GTPase activity, their downstream effectors, or actin cytoskeleton regulation contribute to these cellular events. Although much attention has been paid to this family in the context of canonical actin cytoskeleton remodeling, here we provide a contextualized review of the interplay between Rho GTPase signaling pathways and the DDR and DNA repair signaling components. Interesting questions yet to be addressed relate to the spatiotemporal dynamics of this collective response and whether it correlates with different subcellular pools of Rho GTPases. We highlight the direct and indirect targets, some of which still lack experimental validation data, likely associated with Rho GTPase activation that provides compelling evidence for further investigation in DNA damage-associated events and with potential therapeutic applications in translational medicine.



中文翻译:

GTP 酶、基因组、肌动蛋白:DNA 损伤反应和修复机制中的一个隐藏故事

经典的小 Rho GTPase(Rho、Rac 和 Cdc42)蛋白家族主要负责调节细胞运动和极性、膜运输、细胞周期控制和基因转录。最近的累积证据支持这些蛋白质在维持基因组稳定性方面的重要作用。事实上,DNA 损伤反应 (DDR) 和修复机制是一些主要的生物过程,这些过程是多种疾病表型的基础,包括遗传疾病、癌症、衰老和过早衰老。许多由不同实验方法和分子假设指导的报告表明,在某种程度上,直接调节 Rho GTPase 活性、其下游效应子或肌动蛋白细胞骨架调节有助于这些细胞事件。尽管在经典肌动蛋白细胞骨架重塑的背景下对该家族给予了很多关注,但在这里我们提供了对 Rho GTPase 信号通路与 DDR 和 DNA 修复信号组件之间相互作用的上下文回顾。尚未解决的有趣问题与这种集体反应的时空动态以及它是否与 Rho GTP 酶的不同亚细胞库相关。我们强调了直接和间接目标,其中一些仍然缺乏实验验证数据,可能与 Rho GTPase 激活有关,这为进一步研究 DNA 损伤相关事件和转化医学中的潜在治疗应用提供了令人信服的证据。在这里,我们提供了对 Rho GTPase 信号通路与 DDR 和 DNA 修复信号组件之间相互作用的上下文回顾。尚未解决的有趣问题与这种集体反应的时空动态以及它是否与 Rho GTP 酶的不同亚细胞库相关。我们强调了直接和间接目标,其中一些仍然缺乏实验验证数据,可能与 Rho GTPase 激活有关,这为进一步研究 DNA 损伤相关事件和转化医学中的潜在治疗应用提供了令人信服的证据。在这里,我们提供了对 Rho GTPase 信号通路与 DDR 和 DNA 修复信号组件之间相互作用的上下文回顾。尚未解决的有趣问题与这种集体反应的时空动态以及它是否与 Rho GTP 酶的不同亚细胞库相关。我们强调了直接和间接目标,其中一些仍然缺乏实验验证数据,可能与 Rho GTPase 激活有关,这为进一步研究 DNA 损伤相关事件和转化医学中的潜在治疗应用提供了令人信服的证据。尚未解决的有趣问题与这种集体反应的时空动态以及它是否与 Rho GTP 酶的不同亚细胞库相关。我们强调了直接和间接目标,其中一些仍然缺乏实验验证数据,可能与 Rho GTPase 激活有关,这为进一步研究 DNA 损伤相关事件和转化医学中的潜在治疗应用提供了令人信服的证据。尚未解决的有趣问题与这种集体反应的时空动态以及它是否与 Rho GTP 酶的不同亚细胞库相关。我们强调了直接和间接目标,其中一些仍然缺乏实验验证数据,可能与 Rho GTPase 激活有关,这为进一步研究 DNA 损伤相关事件和转化医学中的潜在治疗应用提供了令人信服的证据。

更新日期:2021-02-19
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