Pagrindiniai DNR atkūrimo proceso veiksmai

Zeitgeist: Judame Pirmyn (2011) (Birželis 2019).

Anonim

Tyrėjai iš Instituto Jacques Monod (CNRS / Paryžiaus Diderot universitetas), Ecole Normale Supérieure Biologijos institutas (ENS / CNRS / Inserm) ir Bristolio universitetas pirmą kartą visame pasaulyje aprašė mechanizmus kokia DNR sugadinta UV spinduliuotė yra suremontuota ir kaip šiame procese dalyvaujantys baltymai bendradarbiauja, kad užtikrintų jo efektyvumą. Šis darbas atveria naujas perspektyvas ne tik kovojant su vėžiu, bet ir kovojant su tam tikromis bakterinėmis infekcijomis, ir yra paskelbtas " Nature " rugpjūčio 3 d. 2016 m.

Mūsų ląstelių DNR nuolat pažeidžia daugybė išorinių veiksnių, tokių kaip kancerogenai, esantys tabako dūmuose arba saulės spinduliuotoje UV spinduliuotėje. Jei likutis nesumažinamas, ši žala sukelia mutacijas, kurios galiausiai palengvina vėžinių ląstelių atsiradimą, todėl ląstelė turi greitai ir efektyviai taisyti savo DNR. Norėdami tai padaryti, ląstelė naudoja fermentų bateriją, kuri turi veikti sinchroniškai, kad būtų galima nustatyti ir ištaisyti sugadintas jo genomo dalis. Šio proceso sudėtingumas jau seniai trukdo mokslininkams, kurie bando suprasti, kokie mechanizmai yra žaidime.

Naujų nanotechnologijų dėka mokslininkų komanda, jungianti tiek fizikus, tiek biologus, realiuoju laiku galėjo filmuoti fermentus, kurie daro žalą DNR. Šis darbas prasidėjo 2012 m., Kai komanda sutelkė dėmesį į pradinius DNR atkūrimo mechanizmo etapus. Šiandien komanda pirmą kartą atskleidė visą remonto procesą.

Specialus mikroskopo tipas, leidžiantis manipuliuoti ir stebėti atskiras DNR ir baltymų molekules, leido komandai stebėti vieną DNR molekulę, pažeistą UV. Jie pridėjo prie jo RNR polimerazės fermentą, kuris natūraliai atsakingas už "skaityti" DNR kodo ilgius ir pradedant gaminti baltymus iš šio DNR kodo, bet kuris gali "užsiblokuoti", jei jis skaito pažeisto DNR segmentą. Būtent dėl ​​šios "stalvos" ląstelė atpažįsta, kad DNR buvo pažeista ir pradeda remontuoti. Praktikoje mokslininkų komanda sugebėjo stebėti keturių baltymų seriją (pavadintą Mfd, UvrA, UvrB ir UvrC), nuosekliai sąveikaujančią su RNR polimeraze, koordinuodama tarpusavyje ir su UV pažeidimu susijusią DNR, kad būtų galima ją ištaisyti.

Nustatydama, kaip šie komponentai veikė, ir apibūdindami būdus, kuriais jie "perduodavo" vieni kitiems molekulinės relės lenktynėse, komanda sugebėjo apibrėžti svarbiausius šio proceso etapus.

Šis darbas galiausiai paskatins naujas programas tiek kovojant su vėžiu, tiek kovojant su patogeninėmis bakterijomis. Iš tikrųjų, kai vėžio ląstelės tampa atsparios chemoterapijai ar radiacinei terapijai, kurios tikslas - pažeisti vėžinių ląstelių DNR, tai yra tai, kad šios vėžinės ląstelės aktyvavo DNR atkūrimą ir panaikino kliniškai sukeltą DNR pažeidimą. Todėl galima išvengti DNR atkūrimo vėžio terapijoje, kad būtų išvengta atsparumo navikui gydymui. Taip pat paaiškėja, kad kai kurios patogeninės bakterijos, įskaitant tuos, kurie yra atsakingos už tuberkuliozę, naudoja daugybei baltymų, panašių į Mfd. Taigi, kovojant su patogeninėmis bakterijomis, gali būti naudinga nustatyti, kaip šie baltymai veikia kartu, kad būtų galima atlikti DNR atkūrimą.

menu
menu