Human mitochondrial degradosome prevents harmful mitochondrial R loops and mitochondrial genome instability

R loops are nucleic acid structures comprising an DNA-RNA hybrid and a displaced single-stranded DNA. These structures may occur transiently during transcription, playing essential biological functions. However, persistent R loops may become pathological as they are important drivers of genome instability and have been associated with human diseases. The mitochondrial degradosome is a functionally conserved complex from bacteria to human mitochondria. It is composed of the ATP-dependent RNA and DNA helicase SUV3 and the PNPase ribonuclease, playing a central role in mitochondrial RNA surveillance and degradation. Here we describe a new role for the mitochondrial degradosome in preventing the accumulation of pathological R loops in the mitochondrial DNA, in addition to preventing dsRNA accumulation. Our data indicate that, similar to the molecular mechanisms acting in the nucleus, RNA surveillance mechanisms in the mitochondria are crucial to maintain its genome integrity by counteracting pathological R-loop accumulation.European Research Council ERC2014 AdG669898 TARLOOPMinisterio de Economía y Competitividad BFU2013-42918-P, BFU2016-75058-

Diversidad y ecología de los mucorales

Falta por incorporar las palabras claveEl género Phycomyces (Mucoromycotina, Mucorales) ha sido revisado analizando 96 estirpes recibidas de colecciones o recién aisladas en diferentes entornos. La morfología, la sexualidad, las secuencias de ADN y la estructura de las poblaciones identifican sin ambigüedad al género y lo distinguen del resto de los Mucorales. El tamaño de las esporas, las reacciones sexuales, las secuencias de los genes sexM y sexP, que determinan la identidad sexual, y el ADN para el ARN ribosómico validan las especies previamente establecidas P. blakesleeanus y P. nitens, así como la familia Phycomycetaceae. Las estirpes aisladas de una misma muestra de biomasa a menudo difieren en el tamaño de las esporas, el sexo, las secuencias de ADN y los marcadores de restricción. La mayor diversidad se encontró en ambientes similares en tres de las Islas Canarias, lo que implica que las esporas tienen dificultades para dispersarse entre islas. Todas las estirpes tienen genes del sexo aparentemente funcionales y todas, excepto algunas de P. nitens, completan el ciclo sexual en el laboratorio. La diversidad genética de P. blakesleeanus correlaciona con la distribución geográfica de las estirpes. Se ha confirmado que Phycomyces es atractivo para pequeños mamíferos, que extraen e ingieren el contenido de los esporangióforos, aprovechando el agua que acumulan y otros nutrientes. Estos animales dispersan las esporas de Phycomyces llevándolas adheridas a su cuerpo o estando presentes en sus heces. Al portar las esporas de unos lugares a otros, posibilitan el encuentro de estirpes alejadas y el cruzamiento entre ellas si son de sexos opuestos. Phycomyces se ha adaptado evolutivamente a estos mecanismos de dispersión con sus esporangios indehiscentes, adherentes y muy resistentes mecánicamente, mucho más que los de otros Mucorales como Mucor y Rhizopus. La morfología y sensibilidad de los esporangióforos de Phycomyces pueden interpretarse también como adaptaciones evolutivas a la espera del paso de animales. Algunos detalles fisiológicos de Phycomyces y del comportamiento de los ratones respecto a este Mucoral demuestran que existe un beneficio mutuo que va más allá de su uso como fuente de hidratación y de dispersión de las esporas. El hongo ha desarrollado unas características condicionadas por su asociación con pequeños mamíferos, que probablemente comparte con otros hongos. Algunos Mucorales que comparten sus hábitats con Phycomyces, como ciertas especies de Mucor y Rhizopus, han evolucionado desarrollando estrategias diferentes de relación con los mamíferos, como la capacidad patogénica. Las distancias evolutivas encontradas dentro de la familia Choanephoraceae indican que su reparto en géneros es más que discutible, ya que Blakeslea, Choanephora y Poitrasia se pueden considerar un solo género. Las diferencias morfológicas apoyarían su asignación a géneros independientes, pero no las comparaciones de secuencias. Se ha demostrado la presencia de dos ejemplares del tándem carB-carRA en la estirpe silvestre F921 de Blakeslea trispora, debido a una duplicación reciente. El doble mutante de carRA, SB64, acumula solamente licopeno, lo que demuestra que la estirpe F921, de la que procede, no tiene una monociclasa alternativa a la ciclasa de licopeno CarRA, como se ha propuesto para la estirpe silvestre de Blakeslea NRRL2457. Varias comparaciones de secuencias, incluyendo las de los genes del sexo de P. nitens y Blakeslea trispora caracterizados en esta Tesis, aclaran las relaciones filogenéticas entre los Mucorales y hacen recomendables los alelomorfos sexuales para el estudio de la especiación

C. elegans THSC/TREX-2 deficiency causes replication stress and genome instability

Transcription is an essential process of DNA metabolism, yet it makes DNA more susceptible to DNA damage. THSC/TREX-2 is a conserved eukaryotic protein complex with a key role in mRNP biogenesis and maturation that prevents genome instability. One source of such instability is linked to transcription as shown in yeast and human cells, but the underlying mechanism and whether is universal is still unclear. To get further insight in the putative role of THSC/TREX-2 in genome integrity we have used Caenorhabditis elegans mutants of the THP-1 and DSS-1 members of THSC/TREX-2. These mutants show similar defective meiosis, DNA damage accumulation and activation of the DNA damage checkpoint. However, they differ regarding replication defects as determined by dUTP incorporation in the germline. Interestingly, this specific thp-1 phenotype can be partially rescued by overexpression of RNase H. Furthermore, both mutants show a mild increase in the H3S10P mark previously shown to be linked to DNA-RNA hybrid-mediated genome instability. These data support the view that both THSC/TREX-2 factors prevent transcription-associated DNA damage derived from DNA-RNA hybrid accumulation by separate means.Ministerio de Economía y Competitividad BFU2016-75058-PEuropean Research Council ERC2014 AdG669898 TARLOO