Πώς μοιάζει το κατάστημα επισκευής του DNA; Η νέα έρευνα προσδιορίζει τα εργαλεία
Το DNA είναι συνεχώς κατεστραμμένο από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο, των ελεύθερων ριζών που παράγονται από το μεταβολισμό και τα σφάλματα κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA. Για να προστατευθούν από αυτές τις απειλές, τα κύτταρα έχουν έναν αριθμό μηχανισμών επισκευής DNA.
Ένας από τους σημαντικότερους μηχανισμούς επισκευής DNA ονομάζεται επισκευή εκτομής νουκλεοτιδίων (NER). Το NER είναι υπεύθυνο για την επισκευή ζημιών σε μονόκλωνο DNA. Η διαδικασία αρχίζει όταν μια πρωτεΐνη που ονομάζεται XPA αναγνωρίζει το κατεστραμμένο DNA. Το XPA προσλαμβάνει έπειτα μια σειρά από άλλες πρωτεΐνες στη θέση της βλάβης, συμπεριλαμβανομένης της ενδονουκλεάσης NER, η οποία κόβει τον κατεστραμμένο κλώνο DNA. Το χάσμα στη συνέχεια γεμίζει με πολυμεράση DNA και το DNA σφραγίζεται από μια λιγάση DNA.
Η νέα μελέτη των ερευνητών στο UC Berkeley αναγνώρισε τη δομή της ενδονουκλεάσης NER. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ενδονουκλεάση NER είναι ένα διμερές, που σημαίνει ότι αποτελείται από δύο ταυτόσημες υπομονάδες. Οι δύο υπομονάδες συναντώνται για να σχηματίσουν μια τσέπη που συνδέεται με το κατεστραμμένο DNA. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η ενδονουκλεάση NER έχει μια σειρά από άλλα χαρακτηριστικά που του επιτρέπουν να επιδιορθώσει αποτελεσματικά το κατεστραμμένο DNA.
Η νέα έρευνα παρέχει νέες γνώσεις για το πώς τα κύτταρα προστατεύουν τον εαυτό τους από τις επιβλαβείς επιδράσεις της βλάβης του DNA. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων που στοχεύουν μηχανισμούς επισκευής DNA. Αυτά τα φάρμακα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία ποικίλων ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των διαταραχών του καρκίνου και των νευροεκφυλιστικών.
Εκτός από το NER, υπάρχουν αρκετοί άλλοι μηχανισμοί επισκευής DNA. Αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν:
* Επισκευή εκτομής βάσης (BER) :Ο BER επισκευάζει τη ζημιά σε μεμονωμένες βάσεις στο DNA.
* Επισκευή αναντιστοιχίας (MMR) :Η MMR επισκευάζει σφάλματα που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής DNA.
* ανασυνδυαστική επισκευή :Η ανασυνδυαστική επισκευή χρησιμοποιεί ομόλογα χρωμοσώματα για την επιδιόρθωση του κατεστραμμένου DNA.
* Μη ομόλογη σύνδεση (NHEJ) :Το NHEJ είναι ένας τύπος επισκευής DNA που συμβαίνει απουσία ομόλογου χρωμοσώματος.
Αυτοί οι μηχανισμοί επισκευής DNA συνεργάζονται για να προστατεύσουν την ακεραιότητα του γονιδιώματος. Αποτρέποντας τη συσσώρευση βλάβης του DNA, αυτοί οι μηχανισμοί συμβάλλουν στη διασφάλιση ότι τα κύτταρα λειτουργούν σωστά και ότι ο οργανισμός παραμένει υγιής.
