DNA修復の発見はバイオテクノロジーを改善する可能性があります（ビデオ付き）

02年2023月XNUMX日 (Nanowerkニュースミシガン州立大学の獣医学部の研究者チームは、遺伝子編集戦略、がんの診断と治療、およびバイオテクノロジーのその他の進歩に影響を与える可能性のある発見を行いました. 獣医学大学の教授であるキャシー・ミークと、ケンブリッジ大学および国立衛生研究所の共同研究者は、DNA 二重鎖切断がどのように修復されるかについて、これまで知られていなかった側面を明らかにしました。 DNA-PK と呼ばれる大きなプロテイン キナーゼが DNA 修復プロセスを開始します。 彼らの新しいレポートでは、XNUMX つの異なる DNA-PK タンパク質複合体が特徴付けられており、それぞれが DNA 修復において他のものでは想定できない特定の役割を果たしています。 「今でもゾクゾクします」とミークは言います。 「誰もこれを予測していなかったと思います。」 Meek の調査結果は、 分子セル (「XNUMXつの異なる長距離シナプス複合体は、非相同末端結合によるDNA切断の修復前に、末端処理のさまざまな側面を促進します」) は、DNA 修復などのコア細胞プロセスをカバーする影響力の大きいジャーナルです。

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DNA二本鎖切断が修復される仕組み

生命の設計図である DNA はらせんのような形をしています。 しかし、DNA は驚くほど損傷を受けやすいです。 たとえば、紫外線や、電離放射線やその他の特定の薬物を含む多くのがん治療はすべて、DNA に損傷を与える可能性があります。 場合によっては、XNUMX 本のストランドのうちの XNUMX 本だけが壊れることがあります。 DNA はまだ XNUMX 番目の鎖によって結合されているため、細胞は DNA をかなり簡単に修復できます。細胞は XNUMX 番目の鎖から情報をコピーするだけです。 両方の鎖が壊れている場合、細胞が DNA 損傷を修復することはより困難になります。 ヌクレオチドの形の情報は失われる可能性があり、DNA 末端が再結合される前に追加する必要があります。 細胞に複数の DNA 二本鎖切断がある場合、DNA 末端が間違ったパートナーと結合する可能性があります。 この種の間違いは、多くの種類のがんに関連していることがよくあります。 DNA損傷剤がDNA末端で化学修飾を引き起こす場合、二本鎖切断も修復がより困難になる可能性があります. 損傷した DNA 末端は、「汚れた」末端と呼ばれることがよくあります。 DNA-PK は、XNUMX つの方法のいずれかで DNA の二本鎖切断を修復するのに役立ちます。 欠落している情報を切断するために、欠落しているヌクレオチドを埋めることができる酵素を標的にすることができます。これは、DNA を縫い合わせる針と糸のようなものです。 「汚れた」末端の場合、DNA-PK は損傷した DNA を切断して末端を再結合できる酵素を動員します。 これはすでに多くのことが知られていましたが、重要な問題が科学文献で答えられていませんでした — 今まで、DNA-PK は二本鎖切断の末端を埋めるか切断するかをどのように知っているのでしょうか?

XNUMXつのDNA-PK複合体の発見：フィルインとカットオフ

Meek のチームとその共同研究者は、二量体と呼ばれる XNUMX つの異なる DNA-PK 複合体を明らかにした構造研究を以前に発表しました。 多くの分子遺伝学者は、DNA-PK が再結合プロセス中に DNA 末端を一緒に保持するのに役立つことをすでに疑っていましたが、多くの人は、なぜ XNUMX つではなく XNUMX つの二量体が存在するのか疑問に思いました。 新しい研究で、Meek と共同研究者は、XNUMX つの異なる DNA-PK 二量体が異なる機能を持っていることを発見しました。 XNUMX つの複合体は失われた情報を埋める酵素を動員し、もう XNUMX つの複合体は「汚れた」末端を除去する切断酵素を活性化します。 チームはまた、修復の有効性が XNUMX つの二量体間の平衡に依存することも発見しました。

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• 情報源： https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62490.php