Предотвратяване на рак: „Безупречно“ възстановяване на ДНК предлага прозрение
Неотдавнашно проучване се впуска в детайлите как точно клетките фиксират ДНК мутациите. Изследователите дават нова представа за така нареченото безупречно възстановяване на ДНК.
Изследванията на рака често включват многостранен подход.
Разбира се, тестването на нови лечения и намирането на нови начини за атака на тумори е от първостепенно значение.
В същото време също е жизненоважно да се разберат механизмите, които водят до рак на първо място.
Само като разграничим сложността на рака, можем да се научим как да го преодолеем веднъж завинаги.
Група изследователи от университета в Копенхаген в Дания се интересуват особено от механизмите, които стоят зад възстановяването на ДНК.
ДНК мутации
Когато клетката се дели, ДНК в нея също се дели и репликира. Понякога тази репликация е несъвършена и води до мутация.
Мутации могат да възникнат и по време на нормални метаболитни процеси или поради външни фактори, като тютюн за пушене или излагане на ултравиолетова светлина.
С времето могат да се натрупат мутации. В някои клетки това причинява състояние на покой, наречено стареене. В други клетки завършва с програмирана клетъчна смърт. Други все още ще загубят способността си да разбират инструкциите и ще излязат извън контрол, в крайна сметка образувайки раков тумор.
След около шест мутации клетката може да стане ракова.
Тъй като увреждането на ДНК е естествена част от живота, клетките са разработили молекулярни системи, за да го възстановят. Изследователите наскоро проучиха един от основните механизми. Те публикуваха своите констатации в списанието Nature Cell Biology.
„Безупречната система“
Клетките имат две основни системи за ремонт - едната от които е много по-ефективна от другата. Най-ефективната ремонтна система използва процес, наречен хомоложна рекомбинация. Авторите го описват като безупречна система.
Тази система създава перфектна триизмерна подмяна на повредената ДНК, докато по-малко точният метод просто „залепва“ ДНК струните по един по-случаен начин, оставяйки място за грешки.
В усилията си да разбере как клетката решава кой от двата механизма да използва, екипът идентифицира „скенер“ в клетките.
Този скенер решава дали да активира или не безупречно възстановяване на ДНК. Веднъж задействан, този път фиксира мутации, които иначе биха могли да доведат до рак. Разбирането как тялото насърчава този процес би било полезно за учените, които искат да предотвратят появата на рак.
„Открихме как клетката стартира безупречната система за възстановяване на сериозни увреждания на ДНК и по този начин предпазва от рак. Това се прави с помощта на протеин, който можете да наречете „скенер“, който сканира хистоните в клетката и на тази основа стартира процеса на поправка. “
Водещ изследовател проф. Аня Грот
Хистоните са протеини, които помагат за пакетирането на ДНК; те също играят роля в регулирането на генната експресия.
Когато изследователите разгледаха двата процеса на възстановяване на ДНК, те откриха, че по-малко ефективният метод за възстановяване на ДНК е много по-лесен за задействане, така че тялото го използва по-често.
BARD1, тумор-супресор
По-рано изследователите са описали много „туморни супресори“, един от които е BARD1. Туморните супресори са гени, които прекъсват една от стъпките между здравите клетки и раковите клетки, намалявайки риска от рак.
В това скорошно проучване екипът показа, че BARD1 действа като скенера, посочен по-горе. Това е първият път, когато учените наблюдават как BARD1 работи по този начин.
Авторите казват, че BARD1 пуска каскада от пратеници, която превключва безупречната система за възстановяване на ДНК в предавка, като по този начин фиксира мутации и в крайна сметка намалява риска от рак.
Когато клетката се готви да се раздели на две, за кратко време тя носи две еднакви ДНК струни. BARD1 открива кога клетката е в тази фаза и ако е, блокира по-малко ефективната система за възстановяване на ДНК. Безупречен ремонт започва и използва дублиращата се верига, за да фиксира безотказно ДНК.
Следвайки тези констатации, изследователите се надяват да намерят начини да повлияят на тези механизми за възстановяване, за да създадат нови и подобрени лечения за рак.
Въпреки че тази линия на разследване е в зародиш, получаването на нова представа за начина, по който телата ни се предпазват от рак, е завладяващо и вълнуващо.
