Открытие репарации ДНК может улучшить биотехнологию (с видео)

02 марта 2023 г. (Новости Наноуэрк) Группа исследователей из Колледжа ветеринарной медицины Мичиганского государственного университета сделала открытие, которое может иметь значение для стратегий терапевтического редактирования генов, диагностики и лечения рака и других достижений в области биотехнологии. Кэти Мик, профессор Колледжа ветеринарной медицины, и сотрудники Кембриджского университета и Национального института здравоохранения обнаружили ранее неизвестный аспект восстановления двухцепочечных разрывов ДНК. Большая протеинкиназа, называемая ДНК-ПК, запускает процесс восстановления ДНК; в их новом отчете охарактеризованы два различных белковых комплекса ДНК-ПК, каждый из которых играет особую роль в репарации ДНК, которую не может взять на себя другой. «У меня до сих пор мурашки по коже», — говорит Мик. «Я не думаю, что кто-то мог предсказать это». Выводы Мика опубликованы в Молекулярная клетка («Два различных синаптических комплекса дальнего действия способствуют различным аспектам процессинга концов до восстановления разрывов ДНК путем негомологичного соединения концов».), авторитетный журнал, освещающий основные клеточные процессы, такие как восстановление ДНК.

[Встраиваемое содержимое]

Как восстанавливаются двухцепочечные разрывы ДНК

ДНК, схема жизни, имеет форму спирали; однако ДНК на удивление легко повредить. Например, ультрафиолетовое излучение и многие методы лечения рака, включая ионизирующее излучение и другие специфические лекарства, могут вызывать повреждение ДНК. Иногда ломается только одна из двух нитей. Поскольку ДНК по-прежнему удерживается вместе второй нитью, клетки могут довольно легко восстанавливать ДНК — клетки просто копируют информацию из второй нити. Клеткам труднее восстанавливать повреждения ДНК, когда обе нити разорваны. Информация в виде нуклеотидов может быть утеряна и должна быть добавлена ​​обратно до того, как концы ДНК будут воссоединены. Если в клетке есть несколько двухцепочечных разрывов ДНК, концы ДНК могут быть соединены с неправильным партнером. Этот тип ошибки часто связан со многими видами рака. Двухцепочечные разрывы также может быть труднее восстановить, если агенты, повреждающие ДНК, вызывают химические модификации на концах ДНК. Поврежденные концы ДНК часто называют «грязными». DNA-PK может помочь восстановить двухцепочечные разрывы ДНК одним из двух способов. Для перерывов с недостающей информацией он может нацеливаться на ферменты, которые могут заполнить недостающие нуклеотиды — что-то вроде иглы и нити, сшивающих ДНК вместе. Для «грязных» концов DNA-PK задействует ферменты, которые могут отрезать поврежденную ДНК, чтобы концы можно было снова соединить. Это уже было известно, но ключевой вопрос оставался без ответа в научной литературе — до сих пор: как DNA-PK узнает, заполнять или отрезать концы в двухцепочечном разрыве?

Открытие двух комплексов ДНК-ПК: заполнить и отрезать

Команда Мика и их сотрудники ранее опубликовали структурные исследования, в которых были обнаружены два разных комплекса ДНК-ПК, называемых димерами. В то время как многие молекулярные генетики уже подозревали, что ДНК-ПК помогает удерживать концы ДНК вместе во время процесса воссоединения, многие задавались вопросом, почему должно быть два димера, а не один. В своем новом исследовании Мик и ее сотрудники обнаружили, что два разных димера ДНК-ПК имеют разные функции; один комплекс рекрутирует энзимы, восполняющие утраченную информацию, а другой активирует отрезающие ферменты, которые удаляют «грязные» концы. Команда также обнаружила, что эффективность репарации зависит от равновесия между двумя димерами.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Источник: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62490.php