Тайна восстановления повреждений ДНК
Сотрудничество между исследователями из Лаборатории медицинских наук (LMS) в Лондоне и Лаборатории молекулярной биологии (LMB) в Кембридже позволило раскрыть тайну, которая существовала десятилетиями, и которая может проложить путь к более эффективному лечению рака в будущем.
Работа, которая раскрыла основной механизм того, как одна из наших самых важных систем репарации ДНК распознает повреждения ДНК и инициирует их восстановление, ускользала от исследователей в течение многих лет. Используя передовые методы визуализации для визуализации того, как эти белки репарации ДНК перемещаются по отдельной молекуле ДНК, и электронную микроскопию для определения того, как они "привязываются" к определенным структурам ДНК, это исследование открывает путь к более эффективным методам лечения рака.
Сотрудничество между лабораториями профессора Дэвида Руэды (LMS) и доктора Лори Пассмор (LMB) стало блестящим примером того, как #teamscience может приносить плодотворные результаты, и подчеркивает важность этих двух институтов в продвижении исследований, которые раскрывают фундаментальные механизмы биологии, которые будут лежать в основе будущих переводов этой работы. в улучшение здоровья человека.
Исследователи работали над механизмом восстановления ДНК, известным как механизм анемии Фанкони (FA), который был выявлен более 20 лет назад.
На протяжении всей нашей жизни ДНК постоянно повреждается под воздействием факторов окружающей среды, включая ультрафиолетовое излучение солнца, употребление алкоголя, курение, загрязнение окружающей среды и воздействие химических веществ. Одним из способов повреждения ДНК является ее "перекрестное сшивание", которое лишает ее возможности нормально реплицироваться и экспрессировать гены.
Чтобы реплицироваться, а также считывать и экспрессировать гены, две нити двойной спирали ДНК сначала должны разделиться на отдельные нити. Когда ДНК сшивается, "нуклеотиды" ("ступени" лестницы двойной спирали ДНК) двух нитей склеиваются вместе, предотвращая это расцепление.
Накопление повреждений ДНК, включая перекрестные связи, может привести к раку. Путь FA активен на протяжении всей нашей жизни, он выявляет эти повреждения и постоянно их устраняет.
Люди, у которых есть мутации, которые делают этот путь менее эффективным, гораздо более подвержены раку. Хотя белки, участвующие в синтезе FA, были открыты некоторое время назад, оставалось загадкой, как они идентифицируют сшитую ДНК и запускают процесс репарации ДНК.
Команда из института-партнера MRC LMS, LMB в Кембридже, возглавляемая Лори Пассмор, ранее установила, что белковый комплекс FANCD2-FANCI (D2-I), который участвует в одном из первых этапов синтеза FA, прикрепляется к ДНК, тем самым инициируя репарацию ДНК при сшивании.
Однако оставались нерешенными ключевые вопросы: как D2-I распознает сшитую ДНК и почему комплекс D2-I также участвует в других типах повреждений ДНК?
В исследовании, опубликованном в журнале Nature, использовалась комбинация передовых научных методов, чтобы показать, что комплекс D2-I скользит вдоль двухцепочечной ДНК, контролируя ее целостность, а также было изящно визуализировано, как он распознает, где остановиться, позволяя белкам перемещаться и сцепляться в этой точке, чтобы инициируйте восстановление ДНК.
Артур Качмарчик (Artur Kaczmarczyk) и Корак Рэй (Korak Ray) из группы Дэвида Руэды (David Rueda), работающие с Пабло Альконом (Pablo Alcon) из группы Лори Пассмор (Lori Passmore), использовали современную технику микроскопии, известную как "коррелированный оптический пинцет и флуоресцентная визуализация", чтобы исследовать, как комплекс D2-I скользит по двухцепочечной ДНК молекула.
Используя оптический пинцет, они смогли уловить одну молекулу ДНК между двумя шариками, что позволило им точно манипулировать ДНК и инкубировать ее с выбранными белками.
Используя флуоресцентно меченый D2-I и одномолекулярную визуализацию, они наблюдали, как отдельные комплексы D2-I связываются с ДНК и скользят вдоль нее, сканируя двойную спираль. Они обнаружили, что вместо того, чтобы распознавать перекрестную связь между двумя нитями ДНК напрямую, зажим FA прекращает скольжение, когда достигает разрыва в одноцепочечной ДНК - области, где отсутствует одна из двух нитей ДНК.
Используя криоэлектронную микроскопию, мощный метод, позволяющий визуализировать белки на молекулярном уровне, исследователи затем определили структуру комплекса D2-I как в его скользящем положении, так и в месте соединения одноцепочечной и двухцепочечной ДНК.
Это показало, что контакты, которые D2-I устанавливает с этим соединением одноцепочечной и двухцепочечной ДНК, отличаются от контактов, которые он устанавливает только с двухцепочечной ДНК.
Это позволило им идентифицировать определенную часть белка FANCD2, называемую "спиралью KR", которая, как они показали в своих экспериментах по визуализации одиночных молекул, имеет решающее значение для распознавания и устранения пробелов в одноцепочечной ДНК.
Работая с Гийомом Гильбо и Джулианом Сейлом из подразделения PNAC LMB, а также с Темосом Лиолиосом и Паком Книпшером из Института Хубрехта, Нидерланды, они также показали, что способность комплекса D2-I задерживаться в этих соединениях с помощью спирали KR имеет решающее значение для репарации ДНК по пути FA.
Когда ДНК в норме реплицируется в наших клетках, она разделяет две цепочки ДНК и копирует каждую по отдельности. Это создает "репликационную вилку", при которой исходные цепочки ДНК разматываются и на каждой нити образуется новая двухцепочечная ДНК. Однако, когда эта вилка достигает перекрестной связи ДНК, нити не могут быть распакованы, что останавливает обычный процесс репликации ДНК.
Таким образом, эта остановленная репликационная вилка содержит открытые одноцепочечные промежутки, где ДНК была размотана, но не реплицировалась. Это исследование показало, что именно к этим соединениям между одноцепочечной и двухцепочечной ДНК на остановленной репликационной вилке плотно прикрепляется белковый комплекс D2-I.
Это не только позволяет комплексу D2-I доставлять другие белки FA-пути к сшивке ДНК, чтобы инициировать репарацию, но и закрепляет оставшуюся двухцепочечную ДНК, защищая остановленную "репликационную вилку" от ферментов в клетке, которые могли бы перегрызть открытый конец нити ДНК и привести к дальнейшему повреждению ДНК.
Эта работа показала, что именно структуры ДНК внутри репликационной вилки останавливаются в результате сшивания ДНК, а не сама сшитая ДНК, что заставляет комплекс D2-I прекратить скольжение и закрепиться на ДНК, чтобы инициировать репарацию. Эти застопорившиеся репликационные вилки появляются при многих типах повреждений ДНК, что объясняет широкую роль комплекса D2-I в других формах репарации ДНК, а также по пути FA.
Понимание процесса репарации ДНК и, что немаловажно, причин его сбоя имеет огромное значение, поскольку повреждение ДНК является ключевым фактором при многих заболеваниях. Важно отметить, что многие противораковые препараты, например цисплатин, вызывают настолько серьезные повреждения раковых клеток, что они перестают делиться и погибают.
В таких случаях пути восстановления ДНК — такой жизненно важный физиологический процесс в нормальной жизни — могут быть захвачены раковыми клетками, которые используют их, чтобы противостоять воздействию химиотерапевтических препаратов. Понимание механистической основы первого этапа репарации ДНК может привести к разработке способов повышения чувствительности пациентов, с тем чтобы в будущем лекарства от рака были более эффективными.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Подписывайтесь на наш Телеграм-канал
Последние аномальные новости

Атлас Марса показывает множество атмосферных явлений

Большие города притягивают аномально сильные ливни

В небе над Мерсисайдом были замечены загадочные огни

Долголетие зависит от состояния мозга

Древнеегипетская обсерватория возрастом 2500 лет

Загадочный НЛО в бразильском национальном парке

Искусственный интеллект может вылечить конспиролога

Космический лифт для доставки ресурсов с Цереры

Кто построил мегалиты в отдаленных уголках Сибири

Материалы с беспрецедентными спиновыми свойствами

Мини-версия Зоны 51 и Розуэлла на Восточном побережье

Находки на Луне могут повлиять на планы России

Новая схема для обнаружения гравитационных волн

Новые измерения гравитационной аномалии

Новый взгляд на личность Толкина

О бессмертии и ошибках трансгуманистов

Обнаружена новая плотная экзопланета суб-Сатурн

Появление крылатого существа в Северной Каролине

Принц Филипп контактировал с пришельцами

Пролетал ли НЛО над Нью-Йорком

Раскрыли тайну странных объектов в небе над Египтом

Руководство полиции выпустило методичку по НЛО

Самые четкие снимки снежного человека

Светящийся сферический НЛО запечатлен на селфи

Сознание человека никогда не удастся скопировать на флешку

Трамп находится под угрозой второго покушения из-за НЛО

Управление роем роботов для исследования Марса

Цинизм, психология и военные секреты НЛО

Человек проиграет конкуренцию искусственному интеллекту

Человечество начало активнейшую экспансию на Луну

В национальном парке сняли НЛО

Власть над СМИ перешла от олигархов к техномагнатам

Возникла ли Церера в поясе астероидов

Вулканическая активность на Луне наблюдалась недавно

Еда вызвала проливной пот на щеке женщины

Железные ветра с дождями из металла на экзопланете

Жуткие находки в городе-призраке Боди

Загадка лучшего снимка НЛО раскрыта

Когда Антарктида последний раз была зеленой

Кометы доставили жизнь в океанические миры

Космические туристы впервые вышли в открытый космос

Места посадки на Луне определены

Монархи интересовались НЛО

Наблюдения НЛО, о которых сообщалось в Нью-Йорке

Нашли захоронение ребенка-вампира

НЛО и древняя инопланетная теология

НЛО совершил аварийную посадку на окраине города

Новый метод молекулярной инженерии

Обнаружен близнец Лох-Несского чудовища

Обнаружили дуэт сверхмассивных черных дыр

Почему все больше и больше людей верят в инопланетян

Принц Филипп должен был встретиться с пришельцем

Робота научили завязывать шнурки и чинить других роботов

Руководство по реагированию на НЛО для полицейских

Светящийся сферический НЛО с желтыми посадочными огнями

Селфи бразильского уфолога с НЛО

Семь городов штата Нью-Йорка с уникальными традициями

Советник по национальной безопасности рассказал об НЛО

Создали идеального робота-уборщика

Шесть НЛО треугольной формы заметили в Нью-Йорке

В поисках секретов, скрывающихся за точками звезд

Внезапные исчезновения людей с лица земли

Вымирание и эволюция на Земле

Высокопоставленный чиновник, разоблачающий Все

Гало должны быть у всех галактик во Вселенной

Геологическое наследие Леонардо да Винчи

Железо было первичным металлом жизни

Женщина покрасила волосы и потеряла зрение

Знахари Африки подсказали источники новых лекарств

ИИ помогает отличить темную материю от космического шума

Космические путешествия сопряжены с риском

Летающая тарелка, снятая свидетелями в Мексике

Музей приглашает на НЛО-квест

На Луне извергались вулканы, когда динозавры бродили по Земле

НЛО заглушил двигатели автомобилей

Огромный астероид может быть уже на пути к Земле

Огромный инопланетянин замечен на скале

Очевидцы были поражены световыми лучами из НЛО

При падении метеориты покрываются кристаллами минералов

Принц Филипп планировал встретиться с инопланетянином

Раскрывая тайны карликовой планеты Плутон

Рекомендации по развитию наномедицины

Сотрудник Пентагона опубликует мемуары об НЛО

Статистические тайны успешного планирования собрания

Странные белые огни и треугольные объекты в небе

Странный обьект над Нью-Йорком

Строительные блоки жизни адаптируются к высокому давлению

Суперземели образуются у звезд с низким содержанием металлов

Тайны древнего Гёбекли-Тепе

Что делать с просроченными лекарствами на Марсе

Близлежащая суперземля имеет богатую серой атмосферу

Более 700 миллионов лет назад Земля была покрыта льдом

Геологическое чудо с древними секретами Аль-Наслаа

Грибы могут устранить последствия аварии на Чернобыльской АЭС

Если она вспыхнет, то будет отчетливо видна

Жители острова Пасхи смешались с коренными американцами

Искусственный интеллект проливает новый свет на экзопланеты

Использование ИИ для оценки изменений климата

Как работают имплантаты

Легенда о спутнике Черный рыцарь на орбите Земли

Луна может хранить частицы древней атмосферы Земли

Миром правит Люцифер

Наблюдение НЛО в Лангенбурге отмечено на монете

Назначение мегалитического сооружения в Казахстане

НЛО замечен над Нью-Йорком

Новая книга правительственного инсайдера о НЛО

Общество псиопераций - 1. НЛО и СМИ будущего

Полиция США получила новое руководство по НЛО

Почему черные дыры устойчивы к собственной гравитации

Процесс раскрытия информации начался

Пузырящаяся поверхность далекой гигантской звезды

Семейная пара пришла в ужас от НЛО

Таинственный обьект пересек небо над Нью-Йорком

Тайны древнего города Ниппур

Тайны ольмекских богов

Тайны Ситио Конте

Тайны эксцентрических орбит транснептуновых объектов

Туристическая мекка на месте похищения Хиллов

Хаос в Киркби после крушения НЛО в 1987 году

Является ли повышение температуры на планете новой нормой

Психиатр без направления. Миф или реальность

Как подготовиться к первой консультации с частным психиатром. Путеводитель по вашему психическому здоровью

Разнообразие и история советских плакатов

Астронавт принял утечку мочи за НЛО

Биологическое бессмертие невозможно

В манускрипте Войнича нашли латинский алфавит

Внешняя часть Солнечной системы не пуста

Доказательство того, что мы не одиноки

Железные ветры обнаружили на сверхгорячей экзопланете

Загадочные сокровища Нимруда

Илон Маск рассказал о планах начать колонизацию Марса

Испытания новой модели марсохода

Исследователи паранормального оказались скептикам

Китай привезет образцы с Марса на два года раньше

Корреляция между космическим сдвигом и рентгеновским фоном

Кроссовки Nike обнаружили на древней картине

Лунная база на южном полюсе будет готова к 2035 году

Мужчина из Монтаны записал страшные кадры с НЛО

Мужчина снял на видео НЛО, оставив жену в слезах

Наука приближает нас к доказательству реальности Бога

Новаторское руководство по борьбе с НЛО

Пензенцы несколько лет наблюдают НЛО в районе Арбеково

Плазмонные модуляторы улучшат космическую связь

Попав в больницу после ДТП, я увидела умершую маму

Правительство США прячет тела инопланетян

Происхождение сверхмассивной черной дыры Стрелец A

Скоро США будут отслеживать все воздушные и наземные цели

Тайны древней шумерской цивилизации

Тайны пещеры Махишасурамардини

Трамп находятся под угрозой из-за НЛО

Чиновник из США напишет мемуары об НЛО

Экзопланета бросает вызов теориям о формировании планет

Я держал в руках инопланетную технологию

Внутреннее ядро Земли - непреходящая загадка

Внутри зловещего тематического парка

Водитель автобуса охотится на упырей по всей Великобритании

Вращающийся НЛО замечен над городком Шото

Вулканизму на Луне 120 миллионов лет

Вышла книга уфолога об НЛО и спецслужбах

Душа, НЛО, Время, Вера

Житель Монтаны снимает шокирующие кадры с НЛО

Загадка странного НЛО, замеченного над горой в Йоркшире

Загадочный остров Наксос

Зонды помогут разгадать тайну утечки воды с Марса

Иисус Христос был волшебником

Инопланетяне были обнаружены на Земле

Китай ускорил разработку стелс-беспилотников

Космические эксперименты помогут в выявлении рака

Мифы о знаменитом археологе Шлимане

Мужчина из Монтаны снял НЛО крупным планом

НЛО с оранжевыми и красными вращающимися огнями

Новая технология делает кожу невидимой

Новый справочник по НЛО выдали полиции США

Обзор планируемой экспансии человечества на Луну

Обнаружили плазменные пузыри над пирамидами Гизы

Огромные белые полосы в небе Серпухова

Режиссер утверждает, что Трамп и Кеннеди рискуют из-за НЛО

Сакральная архитектура исчезнувших цивилизаций

Секретный китайский космоплан вернулся на Землю

Тайна сокровищ Шри Падманабхасвами

Трамп рискует из-за раскрытия информации об НЛО

Что предсказал России пророк Немчин

Я имел дело с инопланетными технологиями

Борьба с мусором с помощью космического законодательства

Вспоминая о наблюдении НЛО в 1960 году

Галактика, образующая космический вопросительный знак

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика