A DNS-javító felfedezés javíthatja a biotechnológiát (videóval)

02. március 2023. (Nanowerk News) A Michigani Állami Egyetem Állatorvosi Főiskolájának kutatócsoportja olyan felfedezést tett, amely hatással lehet a terápiás génszerkesztési stratégiákra, a rákdiagnosztikára és -terápiákra, valamint a biotechnológia egyéb fejlesztéseire. Kathy Meek, az Állatorvosi Főiskola professzora, valamint a Cambridge-i Egyetem és a National Institutes of Health munkatársai feltártak egy korábban ismeretlen aspektust a DNS-kétszálú törések kijavításában. A DNS-PK nevű nagyméretű protein-kináz elindítja a DNS-javítási folyamatot; új jelentésükben két különálló DNS-PK fehérjekomplexet jellemeznek, amelyek mindegyikének sajátos, a másik által nem vállalható szerepe van a DNS-javításban. „Még mindig kiráz a hideg” – mondja Meek. – Nem hiszem, hogy ezt bárki megjósolta volna. Meek megállapításait ben tették közzé Molekuláris sejt ("Két különálló, nagy hatótávolságú szinaptikus komplex elősegíti a végfeldolgozás különböző aspektusait, mielőtt a DNS-töréseket nem homológ végcsatlakozással javítják."), egy nagy hatású folyóirat, amely olyan alapvető sejtfolyamatokkal foglalkozik, mint a DNS-javítás.

[Beágyazott tartalmat]

Hogyan javíthatók ki a kétszálú DNS-törések

A DNS, az élet tervrajza, spirál alakú; a DNS azonban meglepően könnyen károsítható. Például az ultraibolya fény és számos rákterápia, beleértve az ionizáló sugárzást és más specifikus gyógyszereket, mind károsíthatják a DNS-t. Néha a két szál közül csak az egyik szakad el. Mivel a DNS-t még mindig a második szál tartja össze, a sejtek meglehetősen könnyen meg tudják javítani a DNS-t – a sejtek csak a második szálból másolják az információt. A sejtek nehezebben tudják helyrehozni a DNS-károsodást, ha mindkét szál elszakad. A nukleotidok formájában lévő információ elveszhet, és vissza kell adni, mielőtt a DNS-végek újra összekapcsolódnak. Ha egy sejtben több DNS kettősszálú törés van, akkor a DNS-végek rossz partnerrel kapcsolódhatnak. Ez a fajta hiba gyakran számos ráktípushoz kapcsolódik. A kettős szálú törések is nehezebben javíthatók, ha a DNS-t károsító szerek kémiai módosulásokat okoznak a DNS-végeken. A sérült DNS-végeket gyakran „piszkos” végeknek nevezik. A DNS-PK kétféle módon segíthet kijavítani a DNS kétszálú töréseit. A hiányzó információkkal kapcsolatos megszakítások esetén olyan enzimeket célozhat meg, amelyek képesek pótolni a hiányzó nukleotidokat – olyan, mint egy tű és cérna, amely visszavarrja a DNS-t. A „piszkos” végek esetében a DNS-PK olyan enzimeket toboroz, amelyek levághatják a sérült DNS-t, így a végek újra összekapcsolhatók. Ennyit már tudtunk, de egy kulcskérdés megválaszolatlan maradt a tudományos irodalomban – egészen mostanáig: honnan tudja a DNA-PK, hogy a kétszálú törésnél ki kell-e tölteni vagy le kell-e vágni a végeket?

Két DNS-PK komplex felfedezése: Töltse ki és vágja le

Meek csapata és munkatársaik korábban olyan szerkezeti tanulmányokat tettek közzé, amelyek két különböző DNS-PK komplexet, úgynevezett dimereket tártak fel. Míg sok molekuláris genetikus már azt gyanította, hogy a DNS-PK segít összetartani a DNS-végeket az újracsatlakozási folyamat során, sokan azon töprengtek, hogy miért lenne két dimer egy helyett. Új tanulmányukban Meek és munkatársai felfedezték, hogy a két különböző DNS-PK dimernek különböző funkciója van; az egyik komplex enzimeket vesz fel, amelyek kitöltik az elveszett információkat, míg a másik olyan vágóenzimeket aktivál, amelyek eltávolítják a „piszkos” végeket. A csapat azt is felfedezte, hogy a javítás hatékonysága a két dimer közötti egyensúlytól függ.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62490.php