Сигнализация для поврежденной ДНК
Ученые из МГУ рассказали всю правду о человеческой ДНК.
Светлана Хороненко и ее коллеги из химического факультета Московского Государственного Университета исследовали ДНК человека, получив несколько удивительных фактов.
О химической нестабильности ДНК известно уже очень долго. Такой дефект приводит к повреждениям и разрушениям отдельных частиц этой кислоты. Ранее считалось, что деформация структуры ДНК приведет к генным мутациям или другим внутренним повреждением человеческого организма. Однако, как оказалось, молекулы ДНК могут не только возрождаться, но и связывать друг друга в месте случившихся разрывов. Молекулы получают генерирующий сигнал о том или ином повреждении, что следует дальнейшей репарации, то есть самовосстановлению.
Данное открытие есть очень важным. Благодаря новым знаниям ученые смогут определять качество молекул перед репликацией и дупликацией, а также подсчитывать возможное мутирование клеток и их возможную смерть. Все это чрезвычайно важно для реплицирования ДНК.
Ферменты, что выделяются во время репарации и отвечают за восстановление поврежденных молекул, позволяют определить качество ДНК до того момента, как она окажется в дочерней клетке.
Количество ферментов отвечает за степень того или иного повреждения. Так, например, киназа АТМ передает сигналы от поврежденных клеток до так называемой системе репарации. При этом АТМ-сигналы сообщают только двойные разрывы — наиболее опасный вид повреждения ДНК, последствием которого является потеря генетической информации.
Светлана Хороненко — докторант химического факультета и по совместительству аффилиат Оксфордского университета, была одним из членов международной группы исследователей, изучающих дополнительные роли АТМ. Результаты исследования ученые опубликовали в PNAS.
— Двойной разрыв внутри ДНК не возникает стихийно, зачастую их количество не превышает 10-20 штук в день, — сообщает Светлана Хороненко. — Уникальность клеток в том, чтобы как раз не допустить разрывов, а если они и случились, то как можно скорее их излечить. Мы узнали, что АТМ сообщает не только о двойных, но и о однонитевых разрывах, количество которых в день варьируется от 10 до 20 тысяч. Отсюда и возникает важность мгновенной работы АТМ. Клетки активируются самостоятельно, что останавливает репликацию и на некоторое время продлевает репарацию. Если репарация не происходит, то мы получаем двойной разрыв, последствием которого может стать потеря генетической информации и образование таких болезней, как рак, например.
Мутация АТМ связана с атаксией-телеангиэктазией (синдром Луи-Бар). Эта наследственная болезнь воздействует только на детей, вызывая иммунодефицит, увеличивает вероятность заболевания раком и нейродегенерацией. Процент выживших очень мал — около 1/3%. Зачастую больные умирают в 14-16 лет. Синдром настолько редкий, что случается в одном случае из 80 тысяч. Это значит, что около 1% населения имеет данную мутацию.
Хороненко подвела итоги, сказав: «Данное открытие позволяет по-новому смотреть на работу ДНК в целом, особенно на роль и функции АТМ, что позволит предотвратить множество мутаций и болезней. Конечно, мы только на начальном этапе, но и это есть большим достижением».
Материалы партнеров:
Читайте другие новости:
Читайте также