Odkritje popravljanja DNK bi lahko izboljšalo biotehnologijo (z videom)

02. marec 2023 (Nanowerk novice) Skupina raziskovalcev s Visoke šole za veterinarsko medicino Michigan State University je prišla do odkritja, ki bi lahko imelo posledice za terapevtske strategije urejanja genov, diagnostiko in terapije raka ter druge napredke v biotehnologiji. Kathy Meek, profesorica na Visoki šoli za veterinarsko medicino, in sodelavci na Univerzi v Cambridgeu in Nacionalnem inštitutu za zdravje so odkrili doslej neznan vidik popravljanja dvoverižnih zlomov DNK. Velika proteinska kinaza, imenovana DNA-PK, začne proces popravljanja DNA; v njihovem novem poročilu sta opisana dva različna proteinska kompleksa DNA-PK, od katerih ima vsak specifično vlogo pri popravljanju DNK, ki je drugi ne more prevzeti. "Še vedno me zmrazi," pravi Meek. "Mislim, da tega nihče ne bi predvidel." Meekove ugotovitve so objavljene v Molekularna celica ("Dva različna sinaptična kompleksa dolgega dosega spodbujata različne vidike končne obdelave pred popravilom prelomov DNK z nehomolognim spajanjem koncev"), odmevna revija, ki pokriva temeljne celične procese, kot je popravljanje DNK.

[Vgrajeni vsebina]

Kako se popravljajo dvoverižni zlomi DNK

DNK, načrt življenja, je oblikovan kot vijačnica; vendar je DNK presenetljivo lahko poškodovati. Ultravijolična svetloba, na primer, in številne terapije proti raku, vključno z ionizirajočim sevanjem in drugimi specifičnimi zdravili, lahko povzročijo poškodbe DNK. Včasih se zlomi le ena od dveh niti. Ker DNK še vedno drži skupaj druga veriga, lahko celice dokaj enostavno popravijo DNK – celice samo kopirajo informacije iz druge verige. Celice težje popravijo poškodbe DNK, ko sta obe verigi pretrgani. Informacije v obliki nukleotidov se lahko izgubijo in jih je treba dodati nazaj, preden se konci DNK ponovno združijo. Če ima celica več dvoverižnih prelomov DNK, se lahko konci DNK združijo z napačnim partnerjem. Ta vrsta napake je pogosto povezana z mnogimi vrstami raka. Dvoverižne prelome je lahko tudi težje popraviti, če sredstva, ki poškodujejo DNK, povzročijo kemične spremembe na koncih DNK. Poškodovane konce DNK pogosto imenujemo "umazani" konci. DNA-PK lahko pomaga popraviti dvoverižne prekinitve DNA na enega od dveh načinov. Za prekinitve z manjkajočimi informacijami lahko cilja na encime, ki lahko zapolnijo manjkajoče nukleotide - nekako tako, kot bi igla in nit ponovno povezala DNK. Za "umazane" konce DNA-PK pridobi encime, ki lahko odrežejo poškodovano DNK, tako da se lahko konci ponovno spojijo. Toliko je bilo že znanega, vendar je ključno vprašanje ostalo neodgovorjeno v znanstveni literaturi - vse do zdaj: kako DNA-PK ve, ali naj zapolni ali odreže konce na dvoverižnem prelomu?

Odkritje dveh kompleksov DNA-PK: Zapolni in odreži

Meekova ekipa in njihovi sodelavci so predhodno objavili strukturne študije, ki so razkrile dva različna kompleksa DNA-PK, imenovana dimeri. Medtem ko so mnogi molekularni genetiki že sumili, da DNA-PK pomaga držati konce DNK skupaj med procesom ponovnega spajanja, so se mnogi spraševali, zakaj bi obstajala dva dimera namesto enega. V svoji novi študiji so Meek in njeni sodelavci odkrili, da imata dva različna DNA-PK dimera različni funkciji; en kompleks rekrutira encime, ki zapolnijo izgubljene informacije, medtem ko drugi aktivira rezalne encime, ki odstranijo "umazane" konce. Ekipa je tudi odkrila, da je učinkovitost popravljanja odvisna od ravnovesja med obema dimerjema.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62490.php