Cdc6 expression represses E-cadherin transcription and activates adjacent replication origins

The Cdc6 replication licensing factor acts as a molecular switch at the E-cadherin locus, leading to E-cadherin transcriptional repression and local activation of replication

Λειτουργική συσχέτιση της πρωτεΐνης Rad9 με τον χαλκορυθμιζόμενο μεταγραφικό παράγοντα Mac1 στον Saccharomyces cerevisiae

In Saccharomyces cerevisiae, Mac1 is a copper-regulated DNA binding transcription factor that, under copper depletion conditions, activates genes involved in copper uptake (CTR1, CTR3, FRE1, FRE7). Previous evidence suggested that, in addition to copper, protein interactions could modulate Mac1 function (Voutsina et al, 2000). In order to identify such proteins, a genomic expression library was screened using the two hybrid technology (A. Voutsina unpublished data). Among the potentially Mac1-interacting proteins, Rad9 was identified, a nuclear phosphoprotein, a prototype DNA-damage checkpoint protein required for the DNA checkpoint pathway through out the cell cycle. In this study there has been an effort to confirm the interaction between Rad9 and Mac1, to examine the physiological conditions under which the interaction takes place, and to initiate an analysis of the possible biological role of this interaction. In vivo coimmunoprecipitation assays of Rad9 and Mac1 showed that the two proteins interact in extracts that were taken from cells grown either in media depleted from copper or containing low copper. Besides that, domains of Rad9 were subcloned in appropriate expression vectors to identify in vitro the specific region of Rad9 that interacts with Mac1. Moreover, the accumulation of CTR1 mRNA in compared to wild type cultures grown under high copper, low copper or copper starvation was measured. We found CTR1 transcription induced in rad9Δ cells in the presence of high or low copper. Therefore, Rad9 may act directly or indirectly as a repressor of CTR1 transcription. We also measured the transcriptional activity of LexAMac1, tethered to LexAbinding DNA sites, in rad9Δ compared to wild type cells to see if the transactivation function of Mac1 was affected. We observed that Mac1 transcriptional activity was reduced in cells grown in low copper. These initial results, although not easily explained, are quite challenging to further investigate the physiological role of Mac1-Rad9 interaction.Ο Mac1 αποτελεί χαλκορυθμιζόμενο μεταγραφικό παράγοντα του Saccharomyces cerevisiae. Ως ρόλο έχει τη ρύθμιση γονιδίων (CTR1, CTR3, FRE1, FRE7), οι πρωτεΐνες των οποίων είναι υπεύθυνες για την είσοδο του χαλκού στο κύτταρο. Η Μac1 περιλαμβάνει περιοχή υπεύθυνη για την πρόσδεση της στο DNA καθώς και περιοχή ρύθμισης της μεταγραφής εξαρτώμενη από την διαθεσιμότητα του χαλκού στο κύτταρο. Προηγούμενα στοιχεία έδειξαν ότι εκτός του χαλκού και πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις μπορούν να τροποποιήσουν την λειτουργικότητα του Μac1(Voutsina et al, 2000). Για την ταυτοποίηση πρωτεϊνών που αλληλεπιδρούν και ρυθμίζουν την ενεργότητας του Mac1 έγιναν πειράματα σάρωσης γενωμικής βιβλιοθήκης με την τεχνολογία των δύο υβριδίων (Α. Βουτσινά, αδημοσίευτα αποτελέσματα). Μεταξύ των αλληλεπιδρώντων βρέθηκε και η πυρηνική φωσφοπρωτεΐνη Rad9. Η συγκεκριμένη πρωτεΐνη ανήκει στην κατηγορία των γονιδίων ελέγχου του κυτταρικού κύκλου και παίζει σημαντικό ρόλο στην μεταβίβαση σήματος για επιδιόρθωση DNA όταν αυτό υποστεί βλάβη από ακτινοβόληση. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι να επιβεβαιωθεί η αλληλεπίδραση της Rad9 με τον Mac1 και επίσης να διερευνηθούν οι φυσιολογικές συνθήκες στις οποίες συμβαίνει αυτό. Προκειμένου να επιτευχθεί αυτό ακολουθήθηκαν οι πιο κάτω προσεγγίσεις. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα in vivo συνανοσοκατακρύμνισης των δυο πρωτεϊνών τα οποία επιβεβαίωσαν την αλληλεπίδραση των πρωτεϊνών, σε εκχυλίσματα καλλιεργειών που αναπτύχθηκαν σε συνθήκες SC ή έλλειψης χαλκού και παράλληλα κατασκευάστηκαν κατάλληλα εργαλεία (πλασμιδιακές κατασκευές) για ετερόλογη έκφραση σε βακτήρια και για περαιτέρω διερεύνηση της in vitro αλληλεπίδρασης των δυο πρωτεϊνών και υποπεριοχών τους. Επίσης πραγματοποιήθηκαν πειράματα μέτρησης της έκφρασης του CTR1 γονιδίου απουσία του γονίδιου RAD9 σε συνθήκες περίσσειας και απουσίας χαλκού όπου και φάνηκε ότι η έκφραση του συγκεκριμένου γονιδίου επάγεται σε συνθήκες SC προσδίδοντας στην Rad9 ρόλο άμεσου ή έμμεσου καταστολέα. Τέλος σε πειράματα μέτρησης της μεταγραφικής ενεργότητας του LexAMac1, φάνηκε οτι ενεργοποιείται λιγότερο σε rad9Δ στελέχη συγκριτικά με στελέχη άγριου τύπου, σε συνθήκες χαμηλής συγκέντρωσης χαλκού. Τα αποτελέσματα αυτά αν και φαινομενικά αντικρουόμενα κάνουν ενδιαφέρουσα την περαιτέρω διερεύνηση της φυσιολογικής σημασίας της αλληλεπίδρασης αυτής αλλά και των συνθηκών στις οποίες συμβαίνει

Study of metalloregulated transcription in Saccharomyces serevisiae: purification of new polyprotein complexes - New role of Rad9 cell cycle checkpoint protein in Mac1-regulated transcription

In Saccharomyces cerevisiae, Mac1 is a copper-regulated. Mac1 recognizes and binds to specific DNA sequences and activates genes involved in copper uptake (CTR1, CTR3, FRE1, FRE7). Previous evidence suggested that, in addition to copper (copper ions negatively regulate Mac1), protein interactions could modulate Mac1 function (Voutsina et al., 2001). In order to identify such proteins, a genomic expression library was screened using the two yeast hybrid technology (Bilsland et al., 2004; Voutsina et al., 2005). Among the potentially Mac1-interacting proteins, the nuclear phosphoprotein Rad9 and the histone chaperone Hir1were identified. Rad9 is a prototype DNA-damage checkpoint protein required for the DNA checkpoint pathway when DNA damage occurs (double strand break) by X-ray irradiation through out the cell cycle. In this study, we present evidence indicating a new direct role of Rad9 in RNA polymerase II-dependent transcription that is independent of cell cycle checkpoint. We found Rad9 to associate directly with the copper-regulated transcriptional activator Mac1 and exert a negative effect on both its DNA binding and transactivation functions. We also found Rad9 to be recruited on Mac1-regulated genes in a Mac1- dependent manner. It was not only associated with CTR1 promoter but also along the CTR1 protein coding region. This Rad9 localization, coincided with transcriptional induction, correlated with the characteristic quantitative association pattern of RNA polymerase II and we also found that components of the Mac1-dependent transcriptional initiation complex were exclusively responsible for Rad9 localization in the coding region of CTR1 since we were able to transfer Rad9 in the coding region of ACT1 (were Rad9 is not normally localized) artificially fused downstream to the CTR1 promoter in the genome. We also found that Rad9 localization in the coding region was partly dependent on the Hir1 histone chaperone which is involved in transcription initiation and elongation of CTR1 (see below). On the contrary, histone H3 dimethylation of K79 known to be recognized by Rad9 under DNA damage conditions (Huyen et al., 2004) was irrelevant to Rad9 localization in the CTR1 coding region. We also identified new genetic and physical associations of Rad9 with elongating factors (e.g. Hir1), Mac1 interacting proteins and Rad9 dependent localization of DNA damage effectors on CTR1 gene (e.g. Rad53 kinase). Our data, in combination with the fact that CTR1 (and FRE1 «neighborhood») belongs to a group of genes that are characterized as hotspots for meiotic recombination (which is initiated by the formation of DSB) point to a new role for Rad9 mediating a crosstalk between transcription and DNA repair under physiological unchallenged conditions. When meiotic recombination begins, components of the transcriptional machinery (mainly chromatin remodelers) are already present ready to be used by the DNA repair machinery under the surveillance of Rad9.Ο Mac1 αποτελεί χαλκορυθμιζόμενο, μεταγραφικό παράγοντα του Saccharomyces cerevisiae. Προσδένεται σε ειδικές αλληλουχίες DNA και ρυθμίζει γονίδια (π.χ. CTR1, CTR3, FRE1, FRE7), οι πρωτεΐνες των οποίων είναι υπεύθυνες για την είσοδο του χαλκού στο κύτταρο. Η λειτουργικότητα του Mac1 επηρεάζεται αρνητικά από την παρουσία ιόντων χαλκού και πιθανόν τροποποιείται μέσω πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων (Voutsina et al., 2001). Για ανεύρεση τέτοιων πρωτεϊνών πραγματοποιηθήκαν πειράματα σάρωσης γενωμικής βιβλιοθήκης με την τεχνολογία των δύο υβριδίων στη ζύμη (Bilsland et al., 2004; Voutsina et al., 2005). Μεταξύ των αλληλεπιδρώντων βρέθηκε η πυρηνική φωσφοπρωτεΐνη Rad9 και η τσαπερόνη ιστονών Hir1. Η Rad9 ανήκει στην κατηγορία των πρωτεϊνών ελέγχου του κυτταρικού κύκλου και είναι απαραίτητη στην μεταβίβαση σήματος για επιδιόρθωση, όταν το DNA υποστεί βλάβη (σπάσιμο της δίκλωνης αλυσίδας) από ακτινοβόληση με ακτίνες Χ. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται στοιχεία που αποδεικνύουν ότι η Rad9, εκτός από τον ρόλο της ως πρωτεΐνη ελέγχου του κυτταρικού κύκλου (checkpoint protein), έχει ένα νέο ρόλο στην εξαρτώμενη από την RNA πολυμεράση II-μεταγραφή. Συγκεκριμένα, βρήκαμε ότι η Rad9 αλληλεπιδρά άμεσα μέσω της BRCT επιικράτειάς της με τον χαλκορυθμιζόμενο μεταγραφικό παράγοντα Mac1 επιδρώντας αρνητικά τόσο στην δυνατότητα πρόσδεσης του στο DNA όσο και στην μεταγραφική του δυνατότητα. Επιπλέον βρήκαμε την Rad9 να στρατολογείται στα ρυθμιζόμενα από τον Mac1 γονίδια και μάλιστα η στρατολόγησή της να εξαρτάται από τον Mac1. Η στρατολόγηση της δε, δεν περιορίζεται μόνο στον υποκινητή των Mac1 ρυθμιζόμενων γονιδίων. Επεκτείνεται και κατά μήκος της κωδικής περιοχής του γονιδίου CTR1, ακολουθώντας μάλιστα το ιδιαίτερο πρότυπο κατανομής της RNA πολυμεράσης II. Αποδείξαμε ότι αποκλειστικά υπεύθυνα για την στρατολόγηση της Rad9 στην κωδική περιοχή είναι στοιχεία του συμπλόκου έναρξης της μεταγραφής αφού πετύχαμε την στρατολόγηση της Rad9 στην κωδική περιοχή του γονιδίου ACT1 (όπου φυσιολογικά δεν στρατολογείται) συγχωνεύοντας στο 5΄ακρο του στο γονιδίωμα τον υποκινητή του γονιδίου CTR1. Μάλιστα δείξαμε ότι η στρατολόγηση της στην κωδική περιοχή εν μέρει οφείλεται στην πρωτεΐνη Hir1 (τσαπερόνη ιστονών) η οποία εμπλέκεται τόσο στην έναρξη όσο και στην επιμήκυνση της μεταγραφής του CTR1 (βλέπε παρακάτω). Αντίθετα, η διμεθυλίωση της ιστόνης Η3 στην Κ79 γνωστή για την αναγνώρισή της από την Rad9 σε περίπτωση βλάβης στο DNA (Huyen et al., 2004), δεν φαίνεται να εμπλέκεται στην στρατολόγηση της Rad9 στην κωδική περιοχή του CTR1. Ταυτόχρονα βρήκαμε την Rad9 να αλληλεπιδρά φυσικά και γενετικά και με παράγοντες που εμπλέκονται στην έναρξη και επιμήκυνση της μεταγραφής του CTR1 (όπως η Hir1) και παράλληλα να στρατολογεί στην κωδική περιοχή του CTR1 και άλλους παράγοντες που εμπλέκονται στην επιδιόρθωση του DNA (για παράδειγμα την κινάση Rad53). Τα δεδομένα μας, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι το CTR1 (και η «γειτονία» του FRE1) ανήκει σε μια ομάδα γονιδίων που χαρακτηρίζονται ως hotspot για μειωτικό ανασυνδυασμό (ο οποίος ξεκινά με σπάσιμο της δίκλωνης αλυσίδας του DNA), μας οδηγούν στο συμπέρασμα πως η Rad9 έχει διαμεσολαβητικό ρόλο μεταξύ στοιχείων του συμπλόκου της μεταγραφικής μηχανής και του συμπλόκου επιδιόρθωσης του DNA κάτω από φυσιολογικές, χωρίς προκλήσεις συνθήκες. Συνεπώς στοιχεία της μεταγραφικής μηχανής (κυρίως χρωματινικοί αναδιαμορφωτές) είναι παρόντα στην περιοχή έναρξης του μειωτικού ανασυνδυασμού και διαθέσιμα να χρησιμοποιηθούν από τον επιδιορθωτικό μηχανισμό του DNA υπό την επίβλεψη του Rad9

Polycomb Repressor Complex 2 in Genomic Instability and Cancer

Polycomb repressor complexes PRC1 and PRC2 regulate chromatin compaction and gene expression, and are widely recognized for their fundamental contributions to developmental processes. Herein, we summarize the existing evidence and molecular mechanisms linking PRC-mediated epigenetic aberrations to genomic instability and malignancy, with a particular focus on the role of deregulated PRC2 in tumor suppressor gene expression, the DNA damage response, and the fidelity of DNA replication. We also discuss some of the recent advances in the development of pharmacological and dietary interventions affecting PRC2, which point to promising applications for the prevention and management of human malignancies

Genetically Guided Mediterranean Diet for the Personalized Nutritional Management of Type 2 Diabetes Mellitus

The current consensus for the prevention and management of type 2 diabetes mellitus (T2DM) is that high-quality diets and adherence to a healthy lifestyle provide significant health benefits. Remarkably, however, there is little agreement on the proportions of macronutrients in the diet that should be recommended to people suffering from pre-diabetes or T2DM. We herein discuss emerging evidence that underscores the importance of gene-diet interactions in the improvement of glycemic biomarkers in T2DM. We propose that we can achieve better glycemic control in T2DM patients by coupling Mediterranean diets to genetic information as a predictor for optimal diet macronutrient composition in a personalized manner. We provide evidence to support this concept by presenting a case study of a T2DM patient who achieved rapid glycemic control when adhered to a personalized, genetically-guided Mediterranean Diet

Genetically Guided Mediterranean Diet for the Personalized Nutritional Management of Type 2 Diabetes Mellitus

The current consensus for the prevention and management of type 2 diabetes mellitus (T2DM) is that high-quality diets and adherence to a healthy lifestyle provide significant health benefits. Remarkably, however, there is little agreement on the proportions of macronutrients in the diet that should be recommended to people suffering from pre-diabetes or T2DM. We herein discuss emerging evidence that underscores the importance of gene-diet interactions in the improvement of glycemic biomarkers in T2DM. We propose that we can achieve better glycemic control in T2DM patients by coupling Mediterranean diets to genetic information as a predictor for optimal diet macronutrient composition in a personalized manner. We provide evidence to support this concept by presenting a case study of a T2DM patient who achieved rapid glycemic control when adhered to a personalized, genetically-guided Mediterranean Diet

Microneedling with injectable platelet-rich fibrin for facial rejuvenation

Aim: The aim of this literature review is to evaluate the efficacy of microneedling treatment with injectable platelet-rich fibrin (i-PRF) for facial skin rejuvenation applications, using an objective skin analysis system and validated patient-reported outcome measures.Methods: The search approach involved the exploration of electronic databases. An advanced search option was applied to filter our search line, i.e., from February 2011 to April 2021. We performed a search on Medline, Scopus, Embase, and Web of Science, while improving the accessed articles via Ovid interface. Our keywords were chiefly aligned with a combination of MeSH terms and text words. All retrieved articles were written in English.Results: The search yielded 73 studies. After reviewing their title and summary, nine of them were found to meet the inclusion criteria and, next, the full-text articles were reviewed. Of these, three studies were excluded from systematic research, as they would no longer meet the inclusion criteria. In total, six studies were considered for review.Conclusion: Microneedling treatments combined with blood concentrates are increasingly being utilized as autologous products for aesthetic purposes. Few works can be found on i-PRF in facial rejuvenation, and even fewer on i-PRF along with microneedling. Combined applications seem to be promising and minimally invasive. Further research on PRP and PRF is warranted to better elucidate their functional roles in medical cosmetic rejuvenation

A personalized nutrition plan based on genetic profile improves outcomes of facial regeneration with Platelet-Rich Fibrin liquid matrices

Aim: The importance of nutrition in the prevention of skin aging has been shown by large observational studies. However, there are no studies assessing dietary changes as adjunct procedures to aesthetic interventions. The objective of this study was to assess whether a personalized nutritional plan conveys additional benefits to platelet-rich fibrin (PRF) facial regeneration.Methods: Forty-seven healthy women (mean age 52.5 years old, SD = 7.7) were offered minimally invasive facial regeneration with the use of PRF liquid matrices, as well as a personalized nutritional plan. The nutritional plan was informed by a nutrigenetic test based on 128 polymorphisms. Horizontal forehead lines, zygomatic wrinkles or mid-cheek furrows, nasolabial folds, perioral expression wrinkles, and marionette line were assessed separately with the use of the Facial Wrinkles Assessment Scale (FWAS).Results: The total FWAS score change was statistically significantly better in women who reported an at least partial adaptation of nutritional recommendations for at least three months (Z = 2.4, P = 0.008).Conclusion: Personalized nutritional recommendations based on individual needs as well as generally accepted dietary guidelines can improve treatment outcomes of minimally invasive facial skin aesthetics interventions

A genomics perspective of personalized prevention and management of obesity

Abstract This review discusses the landscape of personalized prevention and management of obesity from a nutrigenetics perspective. Focusing on macronutrient tailoring, we discuss the impact of genetic variation on responses to carbohydrate, lipid, protein, and fiber consumption. Our bioinformatic analysis of genomic variants guiding macronutrient intake revealed enrichment of pathways associated with circadian rhythm, melatonin metabolism, cholesterol and lipoprotein remodeling and PPAR signaling as potential targets of macronutrients for the management of obesity in relevant genetic backgrounds. Notably, our data-based in silico predictions suggest the potential of repurposing the SYK inhibitor fostamatinib for obesity treatment in relevant genetic profiles. In addition to dietary considerations, we address genetic variations guiding lifestyle changes in weight management, including exercise and chrononutrition. Finally, we emphasize the need for a refined understanding and expanded research into the complex genetic landscape underlying obesity and its management