La scoperta della riparazione del DNA potrebbe migliorare la biotecnologia (con video)

02 marzo 2023 (Notizie Nanowerk) Un team di ricercatori del College of Veterinary Medicine della Michigan State University ha fatto una scoperta che potrebbe avere implicazioni per le strategie terapeutiche di editing genetico, la diagnostica e le terapie del cancro e altri progressi nella biotecnologia. Kathy Meek, professore presso il College of Veterinary Medicine, e collaboratori dell'Università di Cambridge e del National Institutes of Health hanno scoperto un aspetto precedentemente sconosciuto di come vengono riparate le rotture a doppio filamento del DNA. Una grande chinasi proteica chiamata DNA-PK avvia il processo di riparazione del DNA; nel loro nuovo rapporto, sono caratterizzati due distinti complessi proteici DNA-PK, ognuno dei quali ha un ruolo specifico nella riparazione del DNA che non può essere assunto dall'altro. "Mi dà ancora i brividi", dice Meek. "Non credo che nessuno l'avrebbe previsto." I risultati di Meek sono pubblicati in Cellula molecolare ("Due distinti complessi sinaptici a lungo raggio promuovono diversi aspetti dell'elaborazione delle estremità prima della riparazione delle rotture del DNA mediante giunzione delle estremità non omologhe"), una rivista di grande impatto che copre i processi cellulari fondamentali come la riparazione del DNA.

[Contenuto incorporato]

Come vengono riparate le rotture a doppio filamento del DNA

Il DNA, il progetto della vita, ha la forma di un'elica; tuttavia, il DNA è sorprendentemente facile da danneggiare. La luce ultravioletta, ad esempio, e molte terapie contro il cancro, comprese le radiazioni ionizzanti e altri farmaci specifici, possono causare danni al DNA. A volte, solo uno dei due fili si spezza. Poiché il DNA è ancora tenuto insieme dal secondo filamento, le cellule possono riparare il DNA abbastanza facilmente: le cellule copiano semplicemente le informazioni dal secondo filamento. È più difficile per le cellule riparare i danni al DNA quando entrambi i filamenti sono rotti. Le informazioni sotto forma di nucleotidi possono essere perse e devono essere aggiunte nuovamente prima che le estremità del DNA vengano ricongiunte. Se una cellula ha più rotture a doppio filamento del DNA, le estremità del DNA possono essere unite con il partner sbagliato. Questo tipo di errore è spesso associato a molti tipi di tumori. Le rotture a doppio filamento possono anche essere più difficili da riparare se gli agenti che danneggiano il DNA causano modifiche chimiche alle estremità del DNA. Le estremità danneggiate del DNA sono spesso indicate come estremità "sporche". DNA-PK può aiutare a riparare le rotture a doppio filamento del DNA in due modi. Per le interruzioni con informazioni mancanti, può prendere di mira gli enzimi che possono riempire i nucleotidi mancanti, una specie di ago e filo che ricuce insieme il DNA. Per le estremità "sporche", DNA-PK recluta enzimi che possono tagliare il DNA danneggiato in modo che le estremità possano essere ricongiunte. Questo era già noto, ma una domanda chiave è rimasta senza risposta nella letteratura scientifica: fino ad ora: come fa il DNA-PK a sapere se riempire o tagliare le estremità in una rottura a doppio filamento?

Scoperta di due complessi DNA-PK: riempire e tagliare

Il team di Meek e i suoi collaboratori hanno precedentemente pubblicato studi strutturali che hanno rivelato due diversi complessi DNA-PK, chiamati dimeri. Mentre molti genetisti molecolari sospettavano già che il DNA-PK aiuta a tenere insieme le estremità del DNA durante il processo di ricongiunzione, molti si chiedevano perché ci sarebbero stati due dimeri, invece di uno solo. Nel loro nuovo studio, Meek e i suoi collaboratori hanno scoperto che i due distinti dimeri DNA-PK hanno funzioni diverse; un complesso recluta enzimi che riempiono le informazioni perse, mentre l'altro attiva enzimi taglienti che rimuovono le estremità "sporche". Il team ha anche scoperto che l'efficacia della riparazione dipende dall'equilibrio tra i due dimeri.

• Distribuzione di contenuti basati su SEO e PR. Ricevi amplificazione oggi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Conoscenza amplificata. Accedi qui.
• Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62490.php