Клетките съдържат машини, които дублират ДНК в нов набор, който отива в новообразувана клетка. Същият този клас машини, наречени полимерази, изграждат и РНК съобщения, които са като бележки, копирани от централното хранилище на ДНК на рецепти, за да могат да се четат по-ефективно в протеините. Но се смяташе, че полимеразите работят само в една посока от ДНК в ДНК или РНК. Това предотвратява повторното записване на РНК съобщения в главната книга с рецепти на геномната ДНК.
Сега изследователите от Университета "Томас Джеферсън" предоставят първите доказателства, че РНК сегментите могат да бъдат записани обратно в ДНК, което потенциално оспорва централната догма в биологията и може да има широки последици, засягащи много области на биологията.
„Тази работа отваря вратата към много други изследвания, които ще ни помогнат да разберем значението на наличието на механизъм за превръщане на РНК съобщения в ДНК в собствените ни клетки“, коментира д-р Ричард Померанц (Richard Pomerantz), доцент по биохимия и молекулярна биология в Университета "Томас Джеферсън". "Реалността, че човешката полимераза може да направи това с висока ефективност, поражда много въпроси".
Например, това откритие предполага, че РНК съобщенията могат да се използват като шаблони за възстановяване или пренаписване на геномна ДНК.
Работата е публикувана на 11 юни в списание Science Advances.
Заедно с първия автор Гурушанкар Чандрамули (Gurushankar Chandramouly) и други сътрудници, екипът на д-р Померанц започва с изследване на една много необичайна полимераза, наречена полимераза тета (Polθ). От 14 ДНК полимерази в клетките на бозайниците, само три извършват основната част от работата по дублиране на целия геном, за да се подготвят за клетъчно делене. Останалите 11 участват най-вече в откриването и извършването на ремонти, когато има пробив или грешка в ДНК веригите. Полимеразата тета възстановява ДНК, но е много податлива на грешки и прави много грешки или мутации. Следователно изследователите забелязват, че някои от „лошите“ качества на полимеразата тета са тези, които тя споделя с друга клетъчна машина, макар и по-често срещана при вирусите - обратната транскриптаза. Подобно на полимераза тета, HIV обратната транскриптаза действа като ДНК полимераза, но също така може да свързва РНК и да чете РНК обратно в ДНК веригата.
В поредица от елегантни експерименти изследователите тестват полимеразата тета срещу обратната транскриптаза от ХИВ, която е една от най-добре изследваните по рода си. Те показват, че полимеразата тета е способна да преобразува РНК съобщения в ДНК, което прави, както и обратната транскриптаза на ХИВ, и че всъщност върши по-добра работа, отколкото когато дублира ДНК в ДНК. Полимеразната тета е по-ефективна и въвежда по-малко грешки при използване на РНК шаблон за писане на нови ДНК съобщения, отколкото при дублиране на ДНК в ДНК, което предполага, че тази функция може да бъде основното й предназначение в клетката.
Групата използва рентгенова кристалография за определяне на структурата и установява, че тази молекула е в състояние да промени формата си, за да побере по-обемистата молекула на РНК - уникално постижение за полимеразите.
"Нашите изследвания показват, че основната функция на полимеразата тета е да действа като обратна транскриптаза", отбелязва д-р Померанц. "В здравите клетки целта на тази молекула може да бъде към РНК-медиирано възстановяване на ДНК. В нездрави клетки като раковите клетки полимеразата тета силно се експресира и стимулира растежа на раковите клетки и лекарствената резистентност. Ще бъде интересно да се разбере, как активността на полимеразата тета върху РНК допринася за поправката на ДНК и нарастването (пролиферацията) на ракови клетки".
Справка: Polθ reverse transcribes RNA and promotes RNA-templated DNA repair, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf1771
Източник: New discovery shows human cells can write RNA sequences into DNA
Thomas Jefferson University
Още по темата
Животът
Още доказателства подкрепят нееднозначното твърдение, че гените на SARS-CoV-2 могат да се интегрират в човешката ДНК
Животът
Каква е вероятността за заразяване с коронавирус след ваксинация
Животът
За ваксините и хората (част V). Ваксината КюрВак
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари