Механизмы исправления ДНК под лупой ученых.

78

(Чтобы не читать статью — можете посмотреть видео)

Солнечная радиация или токсичные вещества, с которыми мы постоянно контактируем, вызывают разрыв ДНК в клетках. К счастью, клетки снабжены белками, которые без устали исправляют сломанные нити ДНК. Благодаря исследованиям, среди прочего Мы знаем все больше и больше поляков о работе этих клеточных швеев.

Может показаться, что ДНК, в которой хранится генетическая информация, должна быть очень прочной цепочкой. Однако это не совсем так. ДНК балансирует на границе стабильности и гибкости. Благодаря этому он сохраняет свою структуру в течение большей части жизни клетки, но легко претерпевает значительные необходимые структурные изменения во время клеточного цикла.

Эта гибкость, которая имеет решающее значение для функционирования, приводит к тому, что ДНК часто нарушается, например, токсичными веществами или излучением, достигающим нас от Солнца. К счастью, однако, нарушение непрерывности ДНК не является синонимом нарушения непрерывности жизни. В каждой клетке есть механизмы для репарации ДНК — можно сказать, что белки швеи живут там, задача которых — исправить ДНК и привести ее в порядок.

Ученые из корейско-американо-польской команды взяли на вооружение один из таких механизмов, ответственных за исправление ДНК — белковый комплекс Mre11. Их исследования появились в Структурной и Молекулярной Биологии Природы . — Этот комплекс настолько важен, что его содержат практически все формы жизни — от самых примитивных археобактерий до людей, — говорит один из авторов публикации проф. Артур Кржень из факультета биологической химии Вроцлавского университета. Он добавляет, что этот комплекс также закодирован в генетической информации вирусов — и, следовательно, неодушевленных форм.

Ученый объясняет, что эта клеточная швея имеет очень сложную и ответственную задачу — она ​​сшивает ДНК, когда она разрывает обе цепи ДНК одновременно, то есть просто разрывает нити полностью. — Это тот тип повреждения ДНК, который может привести к самым серьезным последствиям для клеток — мутациям, раку или даже гибели клеток, — отмечает биофизик из Вроцлавского университета. Исследователи задались вопросом, как возможно, что белковый комплекс способен распознавать и связывать поврежденные части ДНК.

профессор Кржен говорит, что в исследовании участвовал белок Rad50, необходимый для функционирования комплекса Mre11. Этот белок состоит из двух компонентов. — Если бы один из них был увеличен до размера мяча для пинг-понга, другой был бы размером с пол здания, — говорит проф. Krężel.

— Большой размер и форма молекулы — и наши исследования направлены на определение формы — имеют решающее значение для поврежденных элементов ДНК, которые, вероятно, значительно разнесены, чтобы иметь возможность преимущественно идти навстречу друг другу, чтобы обеспечить их связь, — говорит он. Он говорит, что работа команды — во главе с проф. Юньего из Университета Пхохан в Южной Корее показал, какие элементы центрального элемента белка Rad50 (так называемый цинковый крючок) необходимы для передачи информации о повреждении и, как следствие, сшивания ДНК.

Биофизик говорит, что механизмы репарации ДНК иногда ломаются. Если ученые лучше узнают структуру комплекса, они смогут лучше разрабатывать фармацевтические препараты в будущем, которые будут поддерживать работу швеи при определенных нарушениях.

Но есть еще один важный аспект этого исследования. Возможно, благодаря им ученые разработают соединения, которые полностью блокируют репарацию ДНК в выбранных клетках. Хорошо, почему тело должно терять энергию для проклятой ДНК в клетках, которые все равно разрушаются — например, в раковых клетках … проф. Krężel. И он не исключает, что в будущем исследования по швеям ДНК будут использованы в работе над новыми методами лечения рака.

Источник: PAP — Наука в Польше