DNA parandamise avastus võib parandada biotehnoloogiat (videoga)

02. märts 2023 (Nanowerki uudised) Michigani osariigi ülikooli veterinaarmeditsiini kolledži teadlaste meeskond on teinud avastuse, millel võib olla mõju terapeutiliste geenide redigeerimise strateegiatele, vähidiagnostikale ja -teraapiatele ning muudele biotehnoloogia edusammudele. Veterinaarmeditsiini kolledži professor Kathy Meek ning Cambridge'i ülikooli ja riiklike tervishoiuinstituutide kaastöötajad on avastanud DNA kaheahelaliste katkestuste parandamise varem tundmatu aspekti. Suur proteiinkinaas, mida nimetatakse DNA-PK-ks, käivitab DNA parandamise protsessi; oma uues aruandes iseloomustatakse kahte erinevat DNA-PK valgukompleksi, millest igaühel on DNA parandamisel spetsiifiline roll, mida teine ​​​​ei saa eeldada. "See tekitab mulle endiselt külmavärinaid," ütleb Meek. "Ma ei usu, et keegi oleks seda ennustanud." Meeki leiud avaldati aastal Molekulaarne rakk ("Kaks erinevat pikamaa sünaptilist kompleksi soodustavad lõpptöötluse erinevaid aspekte enne DNA katkemiste parandamist mittehomoloogse otste ühendamise teel"), suure mõjuga ajakiri, mis hõlmab raku põhiprotsesse, nagu DNA parandamine.

[Varjatud sisu]

Kuidas parandatakse DNA kaheahelalisi katkestusi

DNA, elu plaan, on spiraali kujuline; DNA-d on aga üllatavalt lihtne kahjustada. Näiteks ultraviolettvalgus ja paljud vähiravi, sealhulgas ioniseeriv kiirgus ja muud spetsiifilised ravimid, võivad kõik kahjustada DNA-d. Mõnikord katkeb ainult üks kahest kiust. Kuna DNA-d hoiab endiselt koos teine ​​ahel, saavad rakud DNA-d üsna lihtsalt parandada – rakud lihtsalt kopeerivad teisest ahelast pärinevat teavet. Rakkudel on raskem parandada DNA kahjustusi, kui mõlemad ahelad on katkenud. Nukleotiidide kujul olev teave võib kaduda ja see tuleb enne DNA otste uuesti ühendamist uuesti lisada. Kui rakus on mitu DNA kaheahelalist katkemist, võivad DNA otsad olla ühendatud vale partneriga. Seda tüüpi viga on sageli seotud paljude vähitüüpidega. Kaheahelalisi katkestusi võib olla raskem parandada, kui DNA-d kahjustavad ained põhjustavad DNA otstes keemilisi modifikatsioone. Kahjustatud DNA otsasid nimetatakse sageli "määrdunud otsteks". DNA-PK võib aidata parandada DNA kaheahelalisi katkestusi ühel kahest viisist. Puuduva teabe katkestuste korral võib see sihtida ensüüme, mis suudavad täita puuduvaid nukleotiide – umbes nagu nõel ja niit, mis ühendab DNA uuesti kokku. "Mustade" otste jaoks värbab DNA-PK ensüüme, mis võivad kahjustatud DNA ära lõigata, nii et otsad saab uuesti ühendada. Nii palju oli juba teada, kuid seni jäi teaduskirjanduses vastuseta võtmeküsimus: kuidas DNA-PK teab, kas kaheahelalise katkestuse korral tuleb otsad täita või ära lõigata?

Kahe DNA-PK kompleksi avastamine: täitke ja lõigake ära

Meeki meeskond ja nende kaastöötajad avaldasid varem struktuuriuuringud, mis paljastasid kaks erinevat DNA-PK kompleksi, mida nimetatakse dimeerideks. Kuigi paljud molekulaargeneetikud kahtlustasid juba, et DNA-PK aitab DNA-otste taasühendamise ajal koos hoida, mõtlesid paljud, miks on ühe dimeeri asemel kaks. Oma uues uuringus avastasid Meek ja tema kaastöötajad, et kahel erineval DNA-PK dimeeril on erinevad funktsioonid; üks kompleks värbab ensüüme, mis täidavad kadunud teavet, samas kui teine ​​aktiveerib lõikeensüüme, mis eemaldavad "määrdunud" otsad. Meeskond avastas ka, et parandamise efektiivsus sõltub kahe dimeeri vahelisest tasakaalust.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62490.php