Рак толстой кишки: ученые обнаружили новый механизм предрасположенности
Новое исследование обнаруживает новый механизм, который препятствует способности нашей ДНК восстанавливать себя, что генетически предрасполагает некоторых людей к раку толстой кишки.
Новое исследование опубликовано в журнале. Химия природы, а первым автором статьи является Кевин Дж. Макдоннелл из Онкологического центра Норриса при Университете Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе.
Соавтор исследования Жаклин Бартон - профессор химии Джона Г. Кирквуда и Артура А. Нойеса в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене - была первым исследователем, который более двух десятилетий назад идентифицировал процесс ДНК, названный «перенос заряда ДНК». ”
Транспорт заряда ДНК относится к процессу, в котором электроны движутся по двойной спирали нашей ДНК, посылая сигналы так называемым белкам репарации ДНК и «приказывая» им начать исправлять повреждения, обнаруженные на этом пути.
В новом исследовании ученые показывают, как генетический вариант, который обычно встречается при раке толстой кишки, нарушает этот процесс переноса заряда ДНК.
Полученные данные могут иметь важное значение для профилактики рака толстой кишки, объясняют ученые.
Новый механизм предрасположенности к раку
Макдоннелл и его коллеги сосредоточились на мутации в гене, называемом МУТЫХ. Обычно, МУТЫХ содержит инструкции по созданию белка репарации ДНК.
Генетические мутации в МУТЫХтем не менее, влияют на способность ДНК исправлять собственные ошибки. МУТЫХ мутации также были связаны с полипозом или образованием полипов в толстой кишке, которые впоследствии могут привести к раку.
В этом исследовании исследователи сосредоточились на МУТЫХ мутация под названием C306W, которая влияет на МУТЫХСпособность удерживать и удерживать вместе крошечный кластер атомов железа и серы внутри белка.
Несколько электрохимических экспериментов в исследовании показали, что мутация C306W заставляет кластер железо-сера разлагаться, когда он вступает в контакт с кислородом. Кластеры железо-сера являются ключевыми для репарации ДНК, поэтому эта деградация не позволяет белку MUTYH выполнять свою работу по фиксации ДНК.
Кластеры железо-сера имеют решающее значение для репарации ДНК, потому что они обеспечивают электроны, которые необходимы белкам, чтобы «цепляться» за двойную спираль ДНК и «сканировать» на предмет повреждений.
«Мы обнаружили, что мутация [C306W] белка репарации ДНК, связанная с раком [MUTYH], может нарушить транспорт электронов через ДНК», - объясняет профессор Бартон.
В статье Макдоннелл и его коллеги заключают: «Мы задокументировали и предоставили объяснение нового механизма полипоза толстой кишки и предрасположенности к раку, связанного с электрохимическим нарушением кластера MUTYH [железо-сера]».
Филип Бартельс, доктор химических наук и один из трех соавторов исследования, комментирует результаты. Он объясняет: «Это только верхушка айсберга […] У онкологических больных могут быть и другие мутации, помимо C306W, которые аналогичным образом нарушают этот процесс переноса заряда».
Профессор Бартон надеется, что новое исследование откроет путь к новым стратегиям профилактики рака толстой кишки.
«Эта работа предлагает стратегию для размышлений о том, как возможно стабилизировать эти репарационные белки и восстановить их способность осуществлять передачу сигналов на большие расстояния через ДНК, чтобы репарационные белки могли находить и исправлять мутации в ДНК до того, как они приведут к раку».
Проф. Жаклин Бартон
