Single-stranded DNA (ssDNA) areas arise in cells as a result of exposure to stress agents like UVC or during repair of DNA double-strand breaks. ATR (ataxia telangiectasia mutated and Rad3-related) is responsible for detecting ssDNA. Recently, it has been shown that one of the most important components of cellular response to the damage is Wip1 phosphatase, which inactivates main elements of DNA damage response (DDR) pathways. We developed a mathematical model of ATR detector system, connected to p53 tumor suppressor responsible for activation of genes involved in the cellular response to the damage (DNA repair/apoptosis). Moreover, we added Wip1 phosphatase, as the main agent responsible for turning o DDR. Our results show, that with an accurate dose of UVC and silenced or blocked Wip1, it may be possible to drive cancer cells to apoptotic pathway.
PL
Obszary pojedynczoniciowego DNA (ssDNA) powstają w komórkach w wyniku ekspozycji na stres na przykład – promieniowanie UVC–lub podczas naprawy podwójnoniciowych pęknięć DNA. ATR (ataxia telangiectasia mutated and Rad3-related) jest odpowiedzialne za wykrywanie ssDNA. Niedawno wykazano kluczową rolę fosfatazy Wip1, która inaktywuje główne elementy szlaków odpowiedzi na uszkodzenia DNA. Opracowaliśmy matematyczny model ścieżki ATR i połączyliśmy go z modelem szlaku supresora nowotworowego p53, odpowiadającego za aktywację genów zaangażowanych w reakcje komórki na uszkodzenie materiału genetycznego (naprawę DNA/apoptozę). Co więcej, dodaliśmy fosfatazę Wip1, jako główny czynnik odpowiedzialny za wyłączenie ścieżek sygnałowych uruchamianych w ramach reakcji na uszkodzenie. Uzyskane wyniki pokazują, że dzięki prawidłowo dobranej dawce UVC i wyciszeniu lub zablokowaniu aktywności Wip1, możliwe jest skierowanie komórek nowotworowych na szlak apoptotyczny.