Профилактика рака: безупречная репарация ДНК предлагает понимание
Недавнее исследование посвящено деталям того, как клетки фиксируют мутации ДНК. Исследователи предлагают свежий взгляд на так называемую безупречную репарацию ДНК.
Исследования рака часто включают многоаспектный подход.
Конечно, первостепенное значение имеет тестирование новых методов лечения и поиск новых способов борьбы с опухолями.
В то же время также важно понимать механизмы, которые в первую очередь приводят к раку.
Только разбирая сложность рака, мы можем узнать, как его преодолеть раз и навсегда.
Группа исследователей из Копенгагенского университета в Дании особенно интересуется механизмами восстановления ДНК.
Мутации ДНК
Когда клетка делится, ДНК в ней также делится и реплицируется. Иногда такая репликация несовершенна и приводит к мутации.
Мутации также могут происходить во время нормальных метаболических процессов или из-за внешних факторов, таких как курение табака или воздействие ультрафиолета.
Со временем мутации могут накапливаться. В некоторых клетках это вызывает состояние покоя, называемое старением. В других клетках это заканчивается запрограммированной гибелью клеток. Другие все равно потеряют способность понимать инструкции и вырастут из-под контроля, в конечном итоге образуя раковую опухоль.
Примерно после шести мутаций клетка может стать раковой.
Поскольку повреждение ДНК является естественной частью жизни, клетки разработали молекулярные системы для его восстановления. Исследователи недавно изучили один из основных механизмов. Они опубликовали свои выводы в журнале. Природа клеточной биологии.
«Безупречная система»
Клетки имеют две системы первичной репарации, одна из которых намного более эффективна, чем другая. Наиболее эффективная система восстановления использует процесс, называемый гомологичной рекомбинацией. Авторы описывают это как безупречную систему.
Эта система создает идеальную трехмерную замену поврежденной ДНК, тогда как менее точный метод просто «склеивает» цепочки ДНК вместе более случайным образом, оставляя место для ошибок.
Пытаясь понять, как клетка решает, какой из двух механизмов использовать, команда определила «сканер» внутри клеток.
Этот сканер решает, активировать ли безупречную репарацию ДНК. После запуска этот путь исправляет мутации, которые в противном случае могли бы привести к раку. Понимание того, как организм способствует этому процессу, было бы полезно для ученых, стремящихся предотвратить возникновение рака.
«Мы обнаружили, как клетка запускает безупречную систему восстановления серьезных повреждений ДНК и, таким образом, защищает от рака. Это делается с помощью белка, который можно назвать «сканером», который сканирует гистоны в клетке и на этой основе запускает процесс восстановления ».
Ведущий исследователь проф. Аня Грот
Гистоны - это белки, которые помогают упаковать ДНК; они также играют роль в регуляции экспрессии генов.
Когда исследователи изучили два процесса восстановления ДНК, они обнаружили, что менее эффективный метод восстановления ДНК гораздо легче запустить, поэтому организм использовал его чаще.
BARD1, опухолевый супрессор
Исследователи ранее описывали множество «опухолевых супрессоров», одним из которых является BARD1. Супрессоры опухолей - это гены, которые прерывают один из этапов между здоровыми и злокачественными клетками, снижая риск рака.
В этом недавнем исследовании команда показала, что BARD1 действует как описанный выше сканер. Это первый случай, когда ученые наблюдают, как BARD1 работает таким образом.
Авторы говорят, что BARD1 запускает каскад мессенджеров, которые включают безупречную систему репарации ДНК, тем самым исправляя мутации и в конечном итоге снижая риск рака.
Когда клетка готовится разделиться на две части, на короткое время она несет две идентичные нити ДНК. BARD1 определяет, когда клетка находится в этой фазе, и, если это так, блокирует менее эффективную систему репарации ДНК. Начинается безупречный ремонт, и дублирующаяся нить используется для безупречного исправления ДНК.
Следуя этим открытиям, исследователи надеются найти способы повлиять на эти механизмы восстановления, чтобы создать новые и улучшенные методы лечения рака.
Хотя это направление исследований находится в зачаточном состоянии, получение свежего понимания того, как наши тела защищают себя от рака, увлекательно и увлекательно.
