Odkrycie naprawy DNA może ulepszyć biotechnologię (w / wideo)

02 marca 2023 (Wiadomości Nanowerk) Zespół naukowców z College of Veterinary Medicine na Michigan State University dokonał odkrycia, które może mieć wpływ na strategie edycji genów terapeutycznych, diagnostykę i terapie raka oraz inne postępy w biotechnologii. Kathy Meek, profesor College of Veterinary Medicine, wraz ze współpracownikami z Cambridge University i National Institutes of Health odkryli nieznany wcześniej aspekt naprawy pęknięć dwuniciowych DNA. Duża kinaza białkowa zwana DNA-PK rozpoczyna proces naprawy DNA; w swoim nowym raporcie scharakteryzowano dwa odrębne kompleksy DNA-białko PK, z których każdy pełni specyficzną rolę w naprawie DNA, której nie może przejąć druga. „Ciągle przechodzą mnie ciarki” — mówi Meek. „Nie sądzę, by ktokolwiek mógł to przewidzieć”. Odkrycia Meeka zostały opublikowane w Molecular Cell („Dwa odrębne kompleksy synaptyczne dalekiego zasięgu promują różne aspekty końcowego przetwarzania przed naprawą pęknięć DNA przez niehomologiczne łączenie końców”), czasopismo o dużym wpływie, które obejmuje podstawowe procesy komórkowe, takie jak naprawa DNA.

[Osadzone treści]

Jak naprawiane są pęknięcia dwuniciowe DNA

DNA, plan życia, ma kształt helisy; jednak DNA jest zaskakująco łatwe do uszkodzenia. Na przykład światło ultrafioletowe i wiele terapii przeciwnowotworowych, w tym promieniowanie jonizujące i inne określone leki, mogą powodować uszkodzenia DNA. Czasami pęka tylko jedno z dwóch pasm. Ponieważ DNA jest nadal utrzymywane razem przez drugą nić, komórki mogą dość łatwo naprawić DNA — komórki po prostu kopiują informacje z drugiej nici. Komórkom trudniej jest naprawić uszkodzenia DNA, gdy obie nici są zerwane. Informacje w postaci nukleotydów mogą zostać utracone i muszą zostać dodane z powrotem, zanim końce DNA zostaną ponownie połączone. Jeśli komórka ma wiele pęknięć dwuniciowych DNA, końce DNA mogą być połączone z niewłaściwym partnerem. Ten rodzaj błędu jest często związany z wieloma rodzajami nowotworów. Pęknięcia dwuniciowe mogą być również trudniejsze do naprawy, jeśli czynniki uszkadzające DNA powodują modyfikacje chemiczne na końcach DNA. Uszkodzone końce DNA są często określane jako „brudne” końce. DNA-PK może pomóc w naprawie pęknięć dwuniciowych DNA na jeden z dwóch sposobów. W przypadku przerw w brakujących informacjach może celować w enzymy, które mogą wypełnić brakujące nukleotydy – coś w rodzaju igły i nici łączących DNA z powrotem. W przypadku „brudnych” końców DNA-PK rekrutuje enzymy, które mogą odciąć uszkodzone DNA, aby końce mogły zostać ponownie połączone. Tyle było już wiadomo, ale kluczowe pytanie pozostało bez odpowiedzi w literaturze naukowej — aż do teraz: skąd DNA-PK wie, czy wypełnić, czy odciąć końce w przypadku pęknięcia dwuniciowego?

Odkrycie dwóch kompleksów DNA-PK: Wypełnij i odetnij

Zespół Meeka i jego współpracownicy opublikowali wcześniej badania strukturalne, które ujawniły dwa różne kompleksy DNA-PK, zwane dimerami. Podczas gdy wielu genetyków molekularnych już podejrzewało, że DNA-PK pomaga utrzymać razem końce DNA podczas procesu ponownego łączenia, wielu zastanawiało się, dlaczego istnieją dwa dimery zamiast tylko jednego. W swoim nowym badaniu Meek i jej współpracownicy odkryli, że dwa różne dimery DNA-PK mają różne funkcje; jeden kompleks rekrutuje enzymy, które uzupełniają utracone informacje, podczas gdy drugi aktywuje enzymy tnące, które usuwają „brudne” końce. Zespół odkrył również, że skuteczność naprawy zależy od równowagi między dwoma dimerami.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62490.php