DNA repair involves number of processes required for detection and repair of DNA damage. The ability to repair existing damage is crucial for preservation of both physical integrity of the genome and fidelity of genetic information. Genetic insults may derive from either metabolic reactions inside the cell or come from exogenous environment. Sirtuins belong to the class of histone deacetylases that catalyze the removal of acetyl moieties from the lysine residues of both histone and nonhistone proteins. Furthermore, some sirtuins exhibit mono-ADP-ribosyltransferase activity that regulates activity of various proteins. The first sirtuin was identified in yeast (Saccharomyces cerevisiae), however both prokaryotic and eukaryotic homologs of sirtuins were later discovered. Seven mammalian homologs (SIRT1-SIRT7) exist. Sirtuins represent an emerging group of enzymes that coordinate DNA repair in respect of cellular metabolic status and may have a prominent role in neoplastic transformation, diabetes, ageing and age-related diseases such as neurodegeneration. The aim of this paper is to review recent research on the role of sirtuins in DNA repair processes.
Naprawa DNA związana jest z szeregiem procesów prowadzących do identyfikacji i naprawy zmian powstałych w cząsteczkach DNA. Zdolność komórki do naprawy DNA jest istotna nie tylko dla integralności fizycznej całego genomu, ale również dla integralności informacji genetycznej, a więc i dla prawidłowego funkcjonowania całego organizmu. Naprawa DNA zapobiega szkodliwym wpływom czynników uszkadzających, zarówno będących produktem prawidłowego metabolizmu, jak i pochodzących ze środowiska zewnętrznego komórki. Istotną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu systemów naprawczych odgrywają białka o nazwie sirtuiny. Należą one do deacetylaz histonów, które usuwają grupy acetylowe z reszt lizynowych wielu białek, jak również biorą udział w ich potranslacyjnej modyfikacji działając jako transferazy mono-ADP rybozylowe. Wykryte zostały w drożdżach (Saccharomyces cerevisiae), ale ich obecność została potwierdzona zarówno u prokariontów, jak i eukariontów. W komórkach ssaków oznaczane są symbolami SIRT1-SIRT7. Konserwatywne ewolucyjnie sirtuiny stanowią istotne ogniwo łączące metabolizm komórki z naprawą DNA. W niniejszej pracy zebrane zostały informacje dotyczące regulacji aktywności sirtuin, interakcji między nimi a innymi elementami komórki oraz roli, jakie pełnią w procesie naprawy DNA komórek eukariotycznych. Aktywność sirtuin ma związek z rokowaniem w schorzeniach związanych ze starzeniem organizmu, takich jak choroby neurodegeneracyjne, cukrzyca czy nowotwory.