Πώς επιβιώνει η ζωή:Οι ερευνητές επιβεβαιώνουν τον βασικό μηχανισμό της επισκευής DNA
Η βλάβη του DNA είναι μια συνεχής απειλή για τη ζωή. Η υπεριώδης ακτινοβολία από τον ήλιο, οι ελεύθερες ρίζες που παράγονται ως υποπροϊόντα του μεταβολισμού και ακόμη και η απλή φθορά των κυτταρικών διεργασιών μπορεί να βλάψει το DNA. Εάν αφεθεί χωρίς να αποκατασταθεί, αυτή η ζημιά μπορεί να οδηγήσει σε μεταλλάξεις, κυτταρικό θάνατο και ακόμη και καρκίνο.
Τα κύτταρα έχουν εξελίξει έναν αριθμό μηχανισμών επισκευής DNA για να προστατευθούν από αυτή τη ζημιά. Ένας από τους σημαντικότερους από αυτούς τους μηχανισμούς ονομάζεται Base Excision Repair (BER). Το BER επισκευάζει τη ζημιά σε μεμονωμένες βάσεις, τα δομικά στοιχεία του DNA.
Σε ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό _Nature_, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, το Μπέρκλεϊ και το Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes επιβεβαίωσαν τον βασικό μηχανισμό του BER. Διαπίστωσαν ότι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται πολυ (ADP-ριβόζη) πολυμεράση-1 (PARP-1) είναι απαραίτητη για το BER. Το PARP-1 δεσμεύεται με κατεστραμμένο DNA και προσλαμβάνει άλλες πρωτεΐνες που βοηθούν στην αποκατάσταση της βλάβης.
"Αυτή η μελέτη παρέχει μια θεμελιώδη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα επισκευάζουν τη βλάβη του DNA", δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Dr. Sanjay Kumar. "Αυτή η γνώση θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για καρκίνο και άλλες ασθένειες που προκαλούνται από βλάβη του DNA".
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό βιοχημικών και γενετικών τεχνικών για να μελετήσουν το BER σε ανθρώπινα κύτταρα. Διαπίστωσαν ότι το PARP-1 δεσμεύεται με κατεστραμμένο DNA μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα από την εμφάνιση βλάβης. Αυτή η δέσμευση ενεργοποιεί έναν καταρράκτη γεγονότων που οδηγεί στην αποκατάσταση της ζημιάς.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι απαιτείται PARP-1 για την πρόσληψη άλλων πρωτεϊνών που εμπλέκονται στο BER. Αυτές οι πρωτεΐνες περιλαμβάνουν ϋΝΑ πολυμεράση β και λιγάση ΙΙΙα. Η ϋΝΑ πολυμεράση β γεμίζει το κενό στον κλώνο ϋΝΑ που δημιουργείται από την απομάκρυνση της κατεστραμμένης βάσης και η λιγάση ΙΙΙΑ σφραγίζει το κενό.
"Αυτή η μελέτη παρέχει μια λεπτομερή κατανόηση των μοριακών μηχανισμών του BER", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Dr. Stephen J. Elledge. "Αυτή η γνώση θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για μια ποικιλία ασθενειών που προκαλούνται από βλάβη του DNA".
Η βλάβη του DNA είναι μια κύρια αιτία καρκίνου και ο BER είναι ένας βασικός μηχανισμός που χρησιμοποιούν τα κύτταρα για την επιδιόρθωση αυτής της βλάβης. Με την κατανόηση των μοριακών μηχανισμών του BER, οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να αναπτύξουν νέα φάρμακα που μπορούν να βοηθήσουν στην πρόληψη ή τη θεραπεία του καρκίνου.
