Новый механизм репарации ДНК поможет создать новые методы лечения болезни Альцгеймера

репарация ДНК, болезнь Альцгеймера
Новый механизм репарации ДНК поможет создать новые методы лечения болезни Альцгеймера

Исследователи обнаружили новый механизм, при котором ДНК может восстанавливаться. По мнению ученых, это исследование поможет разработать новые методы лечения и профилактики нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера.

Ответ на повреждение ДНК состоит из механизма обнаружения, сигнализации и исправления –все это имеет решающее значение для здоровья организма. Если не исправить повреждение ДНК – это может привести к гибели клеток и развитию тяжелых состояний, таких как болезнь Альцгеймера.

В частности, однонитевой разрыв «вызовет накопление двухцепочечных разрывов ДНК и увеличивает геномную нестабильность и апоптоз», — пишут авторы исследования. 

ДНК связывается при помощи белков в комплексы, называемые нуклеосомы. В нуклеосомах около 200 пар ДНК закручены вокруг сердечника из гистоновых белков в две огромные гибкие петли.

Они закручены так тесно, что молекулы длиной около 2 метров могут поместиться в микроскопическое клеточное ядро. Ведущий исследователь Василий Михайлович Студитский, профессор Московского государственного университета в России, объясняет, что весь наш геном упакован таким образом. Тем не менее, из-за жесткой закрутки значительные поверхности ДНК недоступны — поверхности, взаимодействующие с гистонами, в результате определенные SSBs неузнаваемы обычными ферментами репарации, известными как PARP1. Исследователи обнаружили, что особый фермент — РНК-полимеразы II (Pol II) может просканировать их вдоль петли ДНК. Когда фермент Pol II встречает SSB, это вызывает ряд реакций, приводящих к исправлению поврежденного участка.

«РНК-полимераза может сканировать петли ДНК и когда останавливается рядом с местами разрывов ДНК, это вызывает реакции, чтобы начать исправление ДНК», — объясняет проф. Студитский. «Наши наблюдения указывают, что нуклеосомная структура может повлиять на процесс обнаружения и устранения повреждений ДНК».

Раньше исследователи думали, что репарация ДНК была возможна только в гистоне, свободного от белков ДНК, а возмещение раннего идентифицированного механизма потребует полного раскручивания ДНК, чтобы сделать SSBs доступным.

Профессор Студитский считает, что открытие нового метода репарации ДНК обещает новые перспективные методы профилактики и лечения заболеваний: «Мы показали, что формирование петель, где останавливаются полимеразы, зависит от их контактов с гистонами. Если вы делаете их более надежными, это увеличит эффективность образования петель и вероятность исправлений, которая, в свою очередь, будет снижать риск заболевания. Когда эти контакты дестабилизируются, то с помощью специальных методов доставки лекарств можно запрограммировать гибель пораженных клеток».

Подробнее в научной статье:

Pestov, Nikolay A.; Gerasimova, Nadezhda S.; Kulaeva, Olga I.; Studitsky, Vasily M. (2015) Structure of transcribed chromatin is a sensor of DNA damage // Science Advances — vol. 1 (6) — p. e1500021

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Клара Галиева/ автор статьи
Должность - Автор новостного блока. Врач-невропатолог. г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: