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Transient DNA strand break formation has been identified as an effective means to enhance gene expression in living cells. In the muscle lineage, cell differentiation is contingent upon the induction of caspase-mediated DNA strand breaks, which act to establish the terminal gene expression program. This coordinated DNA nicking is rapidly resolved, suggesting that myoblasts may deploy DNA repair machinery to stabilize the genome and entrench the differentiated phenotype. Here, we identify the base excision repair pathway component XRCC1 as an indispensable mediator of muscle differentiation. Caspase-triggered XRCC1 repair foci form rapidly within differentiating myonuclei, and then dissipate as the maturation program proceeds. Skeletal myoblast deletion of Xrcc1 does not have an impact on cell growth, yet leads to perinatal lethality, with sustained DNA damage and impaired myofiber development. Together, these results demonstrate that XRCC1 manages a temporally responsive DNA repair process to advance the muscle differentiation program.

Titel:	Temporal activation of XRCC1-mediated DNA repair is essential for muscle differentiation.
Autor/in / Beteiligte Person:	Al-Khalaf, MH ; Blake, LE ; Larsen, BD ; Bell, RA ; Brunette, S ; Parks, RJ ; Rudnicki, MA ; McKinnon, PJ ; Jeffrey Dilworth, F ; Megeney, LA
Zeitschrift:	Cell discovery, Jg. 2 (2016-01-12), S. 15041
Veröffentlichung:	[London] : Nature Publishing Group, [2015]-, 2016
Medientyp:	academicJournal
ISSN:	2056-5968 (print)
DOI:	10.1038/celldisc.2015.41
Sonstiges:	Nachgewiesen in: MEDLINE Sprachen: English Publication Type: Journal Article Language: English [Cell Discov] 2016 Jan 12; Vol. 2, pp. 15041. <i>Date of Electronic Publication: </i>2016 Jan 12 (<i>Print Publication: </i>2016). References: Annu Rev Genet. 2011;45:167-202. (PMID: 21854230) ; DNA Repair (Amst). 2015 Jul;31:52-63. (PMID: 25996408) ; DNA Repair (Amst). 2015 Jun;30:90-103. (PMID: 25795425) ; DNA Repair (Amst). 2003 Dec 9;2(12 ):1405-17. (PMID: 14642568) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Mar 2;107(9):4230-5. (PMID: 20160104) ; Cell. 2014 Sep 25;159(1):94-107. (PMID: 25259923) ; Science. 2014 May 9;344(6184):649-52. (PMID: 24797481) ; Science. 2006 Jun 23;312(5781):1798-802. (PMID: 16794079) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 2002 Aug 20;99(17):11025-30. (PMID: 12177420) ; DNA Repair (Amst). 2003 Sep 18;2(9):955-69. (PMID: 12967653) ; Blood Cells Mol Dis. 2014 Apr;52(4):147-51. (PMID: 24484934) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Sep 18;104(38):14964-9. (PMID: 17848525) ; Nat Rev Genet. 2006 Jan;7(1):45-54. (PMID: 16369571) ; Development. 2000 Dec;127(23):5059-70. (PMID: 11060232) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Oct 23;104(43):17010-5. (PMID: 17940040) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 May 5;112(18):E2317-26. (PMID: 25901318) ; DNA Repair (Amst). 2013 Aug;12(8):620-36. (PMID: 23684800) ; Cell. 2015 Jan 29;160(3):367-80. (PMID: 25619691) ; Radiother Oncol. 2009 Sep;92(3):310-5. (PMID: 19604590) ; Cancer Lett. 2013 May 28;332(2):237-48. (PMID: 22261329) ; Elife. 2014 Sep 23;3:e03297. (PMID: 25245017) ; Cell Cycle. 2010 Aug 1;9(15):2940-5. (PMID: 20714221) ; Science. 1995 Feb 17;267(5200):1024-7. (PMID: 7863329) ; J Cell Biol. 2004 Sep 13;166(6):865-76. (PMID: 15364961) ; Bioessays. 2013 Nov;35(11):974-83. (PMID: 23943356) ; Nat Cell Biol. 2014 Mar;16(3):201-7. (PMID: 24576896) ; Nat Neurosci. 2009 Aug;12(8):973-80. (PMID: 19633665) ; J Biol Chem. 2003 Nov 7;278(45):44068-74. (PMID: 12933815) ; Cell. 2009 Jun 12;137(6):1088-99. (PMID: 19524511) ; Nature. 2014 Oct 2;514(7520):107-11. (PMID: 25079327) ; Trends Cell Biol. 2011 May;21(5):312-9. (PMID: 21354798) Grant Information: P01 CA096832 United States CA NCI NIH HHS Contributed Indexing: Keywords: DNA strand breaks; XRCC1; base excision repair; muscle differentiation Entry Date(s): Date Created: 20160728 Date Completed: 20160727 Latest Revision: 20200930 Update Code: 20231215 PubMed Central ID: PMC4860966

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Temporal activation of XRCC1-mediated DNA repair is essential for muscle differentiation.