Οι ερευνητές διερευνούν τον τρόπο με τον οποίο διατηρείται η γονιδιωματική ακεραιότητα σε διαλείμματα διπλής έλικας
Για να αποφευχθεί τέτοια καταστροφικά συμβάντα, τα κύτταρα έχουν εξελίξει περίπλοκους μηχανισμούς για την επιδιόρθωση διαλείμματα διπλής έλικας DNA. Αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν δύο κύριες οδούς:ομόλογο ανασυνδυασμό (HR) και μη ομόλογα τελική σύνδεση (NHEJ).
Ο ομόλογος ανασυνδυασμός χρησιμοποιεί μια ομόλογη αλληλουχία DNA ως πρότυπο για την επιδιόρθωση του σπασμένου DNA. Αυτή η οδός είναι εξαιρετικά ακριβής και εμφανίζεται κυρίως κατά τη διάρκεια των φάσεων S και G2 του κυτταρικού κύκλου όταν ένα χρωματοειδές αδελφές είναι διαθέσιμο ως πρότυπο.
Η μη ομόλογη τελική σύνδεση, από την άλλη πλευρά, συνδέει άμεσα τα σπασμένα άκρα του DNA χωρίς την ανάγκη για ένα πρότυπο. Ενώ ταχύτερα και λιγότερο εξαρτώμενα από το στάδιο του κυτταρικού κύκλου, αυτή η οδός είναι πιο επιρρεπής σε σφάλματα και μπορεί να οδηγήσει σε μικρές εισαγωγές ή διαγραφές στο χώρο επισκευής.
Η επιλογή μεταξύ HR και NHEJ επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της διαθεσιμότητας ενός ομόλογου προτύπου και του σταδίου του κυτταρικού κύκλου. Γενικά, το HR προτιμάται όταν υπάρχει ομόλογη αλληλουχία και το κύτταρο βρίσκεται στη φάση S ή G2. Αντίθετα, το NHEJ χρησιμοποιείται συχνότερα όταν δεν υπάρχει διαθέσιμο πρότυπο ή σε ταχέως διαχωριστικά κύτταρα όπου το HR είναι λιγότερο αποτελεσματικό.
Αξίζει να σημειωθεί ότι πέρα από αυτά τα δύο κύρια μονοπάτια, άλλοι μηχανισμοί μπορούν να συμβάλουν στην επισκευή των διαλείμματα διπλής κλώνης DNA, συμπεριλαμβανομένης της εναλλακτικής τελικής σύνδεσης και της ανόπτησης μονής έλξης.
Η κατανόηση των μηχανισμών που χρησιμοποιούνται από τα κύτταρα για την επιδιόρθωση διαλείμματα διπλής έλικας του DNA είναι υψίστης σημασίας σε διάφορους τομείς, που κυμαίνονται από την έρευνα για τον καρκίνο έως την ακτινοθεραπεία. Με τη στόχευση αυτών των μηχανισμών, μπορούν να αναπτυχθούν νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις για να σκοτώσουν επιλεκτικά τα καρκινικά κύτταρα, ενώ διασχίζουν υγιείς ιστούς.
