Български учени, заедно с колеги от Германия, Великобритания и САЩ, успяха да проследят как действат 70 протеина, участващи в поправката на ДНК. Тяхното откритие предоставя метод за фундаментални изследвания на процеса и за оценка на действието на противораковите препарати, съобщава сайтът на БАН.
Изследователите представят своите открития в статията "Protein Dynamics in Complex DNA Lesions" в последния брой на престижното списание Molecular Cell.
Международният екип включва изследователи от Института по молекулярна биология към БАН (ИМБ-БАН), СУ "Св. Климент Охридски", Общество Макс Планк - Институт по молекулярна клетъчна биология и генетика (MPI-CBG), Биотехнологичния център и Медицинския факултет на Техническия Университет в Дрезден, Института по ракови изследвания в Лондон и Департамента по математика към Университета на Пенсилвания.
Един единствен мутаген може да генерира множество различни видове повреди в ДНК, а през целия живот на човека ДНК непрекъснато претърпява увреждания, заради всякакви външни и вътрешни фактори. Тези повреди в генома водят до мутации, геномна нестабилност и развитието на ракови заболявания. Самият човешки организъм има механизъм за ремонт на повредената ДНК. Това се извършва от множество протеини, които се организират в определени пътища за поправка, организирани в пространството и във времето.
„В една клетка над 10 000 повреди стават за 24 часа. Като имате предвид, че имате 1 милиард клетки, може да си представите, колко в момента стотици хиляди комплекси действат и се борят вашата ДНК да остане да е чиста от мутации", обяснява за БНТ доц. Стойно Стойнев от Института по молекулярна биология към БАН.
„В една клетка над 10 000 повреди стават за 24 часа. Като имате предвид, че имате 1 милиард клетки, може да си представите, колко в момента стотици хиляди комплекси действат и се борят вашата ДНК да остане да е чиста от мутации", обяснява за БНТ доц. Стойно Стойнев от Института по молекулярна биология към БАН.Досега бе неясно как действат тези протеини по различните пътища за ремонт при сложни увреждания на ДНК. А това е важно, тъй като много противоракови лекарства или увреждат ДНК, или потискат функцията на определени протеини, участващи в поправката й.
Екипът успя да измери, групира и моделира динамиката на действието на 70 ключови протеини, участващи във възстановяването на ДНК. Проследяването на тези процеси бе постигнато с конструиран от изследователите "импулсен UV лазер, за да се генерират сложни увреждания на ДНК в малък и добре дефиниран триизмерен регион" като протеините, представляващи интерес, са белязани с флуоресцентни протеини на медуза.
Мишената са т. нар. HeLa клетки - линия от "безсмъртни" клетки, използвани в различни научни изследвания в областта на биологията и фармакологията. HeLa клетките се наричат "безсмъртни", защото могат да се делят неограничен брой пъти, за разлика от обикновените клетки. Това са ракови клетки.
Учените групират изследваните възстановяващи ДНК протеини според времето, необходимо за натрупването им на местата на увреждане. Те откриват, че протеините, които поправят ДНК, се натрупват по различно време - протеините, които ремонтират без грешки ДНК, се натрупват в първите 30 секунди, а протеините, които правят същото, но със грешки, се натрупват минута по-късно.
Първо клетките се мъчат много прецизно да поправят ДНК и ако не успеят, тогава се включва авариен механизъм който е бърз, който ще спаси клетката, но на цената на това, че се натрупват нови мутации, заяви водещият автор на проучването доц. Стойно Стойнев пред БНТ.
Едно от най-важните открития на екипа е механизмът, отговорен за забавянето на втората група протеини. Това дава възможност за осъществяването на прецизна поправка на сложните увреждания в ДНК.
Изследователите тестват и въздействието на някои онкологични лекарства върху координация на процеса на поправка. Те установиха, че в частност действието на BMN673 (талазопариб) - обещаващ противораков препарат в етап на клинични изпитания - силно променя времето за натрупване на протеините, участващи в ремонта на ДНК, и то в неефективна насока. BMN673 забавя пристигането на първите протеини, които поправят без грешки ДНК, а това води до това, че те пристигат заедно с протеините, синтезиращи нова ДНК с грешки.
"Нашето систематично изследване на динамиката на протеините за възстановяване на ДНК в сложни увреждания на ДНК разкрива многостранната координация между ремонтните пътища и осигурява кинетичен ресурс за изследване на геномната нестабилност и въздействието на противоракови лекарства" - пишат в проучването си изследователите.
Мащабното проучване на международния екип може да доведе до нови открития по отношение на механизмите на действие на поправящите ДНК протеини както и да предложи нови приложения в борбата с рака.
Авторите са: Радослав Александров, Антон Дочев, Ина Позър (Ina Poser), Драгомир Кръстев, Георги Георгиев, Грета Панова, Йордан Бабуков, Георги Дановски, Теодора Дянкова, Ларс Хъбацч (Lars Hubatsch), Анелия Иванова, Александър Атемин, Марина Неделчева-Велева, Сюзън Хас (Susanne Hasse), Михаил Саров, Франк Бухолц (Frank Buchholz), Антъни Химан (Anthony Hyman), Щефан Грил (Stephan Grill), Стойно С. Стойнов.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари