Homologna rekombinacija (HR) je esencijalan biološki proces koji sudjeluje u popravku oštećenja molekule DNA i u očuvanju integriteta genoma. U bakteriji Escherichia coli, razlikuju se dva glavna puta homologne rekombinacije, RecBCD i RecFOR, koji koriste različite enzime za obradu krajeva DNA i vezanje rekombinaze RecA. U radiorezistentnoj bakteriji Deinococcus radiodurans, glavnina dvolančanih lomova DNA popravlja se pomoću dva HR procesa koja ovise o proteinu RecA – ESDSA i klasična homologna rekombinacija. Naša grupa je nedavno identificirala dva alternativna rekombinacijska puta: (i) RecBCD- RecFOR-neovisni (RecBFI) put rekombinacije koji djeluje u mutantima sbcB15 sbcCD bakterije E. coli, u kojem mutirani protein SbcB15 posreduje u sklapanju RecA filamenta i (ii) alternativno spajanje krajeva DNA (A-EJ), proces koji omogućava značajan, ali neprecizan RecA-neovisan popravak dvolančanih lomova DNA i koji rezultira velikim genomskim rearanžmanima kod bakterije D. radiodurans. U sklopu ovog projekta identificirat ćemo nove gene/proteine i uvjete koji potiču RecBFI rekombinaciju u bakteriji E. coli te A-EJ rekombinaciju (i posljedične genomske rearanžmane) u bakteriji D. radiodurans. U istraživanjima ćemo koristiti sekvenciranje nove generacije i napredne bioinformatičke alate (i) za identifikaciju supresorskih mutacija koje aktiviraju RecBFI rekombinaciju kod bakterije E. coli i (ii) za identifikaciju genomskih rearanžmana kod bakterije D. radiodurans. Kombiniranjem genetičkih, molekularno-bioloških i mikroskopskih metoda istražit ćemo učinak različitih mutacija od interesa na rast, vijabilnost i kapacitet bakterijskih stanica za popravak DNA te na morfologiju i segregaciju bakterijskih kromosoma. S obzirom da je homologna rekombinacija evolucijski vrlo sačuvan proces, rezultati naših istraživanja na bakterijama su relevantni za istraživanja karcinoma i drugih bolesti kod ljudi koje su povezane s defektima u rekombinaciji DNA i genomskim rearanžmanima.