2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A Salk Institute for Biological Studies kutatói felfedezték, hogy a sejtek a kromoszómák integritásának védelme érdekében a DNS törött szálait rendszerint helyreállító gépezetet alkalmaztak. Ez a felfedezés először old meg egy fontos kérdést, amely régóta foglalkoztatja a tudósokat.
A kromoszómák természetes végei úgy néznek ki, mint a DNS töredezett szálai, amelyeket a sejtjavító gépezetnek meg kell javítania. De a kromoszómavégek vagy a telomerek kijavítása megalapozná a rák kialakulását az egymást követő sejtgenerációkban.
Annak érdekében, hogy a sejt DNS-javító gépezete ne keverje össze a telomereket a megtört DNS-szálakkal, amelyek javításra szorulnak, a kromoszómák csúcsait egy fehérjefalanx zárja be és védi, így védő "sapkát" képez.
Ironikus módon ennek a védőszerkezetnek a kromoszómák végén történő kialakításához a természet ugyanattól a javítógéptől kért segítséget, amelynek elhibázott javítási kísérleteit a kupak feltehetően visszatartja – számol be a Salk csapata, Jan Karlseder vezetésével. a Molecular Cell aktuális számában.
A tudósok régóta sejtették, hogy a védő telomer-fehérje komplexnek fel kell bontakoznia, amikor az enzimeknek hozzá kell jutniuk ahhoz, hogy lemásolják a kromoszóma DNS-ét, felkészülve a sejtosztódásra. És ha igen, vajon miért nem váltottak ki DNS-károsodási választ a feltehetően szabaddá vált kromoszómavégek?
Kiderült, hogy igen, legalábbis korlátozott mértékben.
"A DNS-replikáció után egy kis ablakban, amikor a sejt felkészül a sejtosztódásra, a kromoszómavégek szabaddá válnak" - mondja Ramiro Verdun kutató munkatárs és első szerző, aki hangsúlyozza, hogy "nagyon egészségtelen lenne a cella, ha máskor történt."
Ezenkívül Verdun és kollégái azt találták, hogy a DNS-károsodásra reagáló gépezet számos jól ismert tagja – akiket a ma már nem védett telomerek toboroztak – összegyűlik a kromoszómák csúcsaiban.
"Úgy gondoljuk, hogy a javítófehérjék kromoszómavégeken történő lokalizálása és a telomerek sérülésként való kimutatása ebben a pontos időben szükséges a védő telomer szerkezet újbóli kialakulásához" - mondja Karlseder, az egyetem adjunktusa. a Regulatory Biology Laboratory.
A sérült DNS-szálakkal ellentétben azt feltételezik, hogy a javítási folyamat soha nem indul be teljesen a telomereknél. Ehelyett a kromoszómák legvégét visszahurkolják, bezárják és telomer fehérjékkel borítják.
"A sejt mindent megpróbál megjavítani annak érdekében, hogy a genetikai információ biztonságos és teljes legyen a következő generációs sejtek számára" - mondja Verdun. "De egészséges kromoszómacsúcsok vagy telomerek esetében a javítás katasztrofális következményekkel járna" - teszi hozzá.
A telomerek kijavítása véletlenszerűen egész kromoszómákat egyesít a végek között. A következő sejtosztódás során a szortírozási mechanizmus, amely biztosítja, hogy minden leánysejt megkapja a kromoszómák teljes komplementját, elkerülhetetlenül széttépné az összeolvadt kromoszómákat.
"Az ilyen fúziós törési ciklusok idővel megzavarják a genomot, és genom instabilitást okoznak, ami a rákos sejtek jellemzője" - magyarázza Karlseder. "Ez bizonyítja a telomerek fontosságát a genom integritásának megőrzésében és a rák kialakulásának megelőzésében."
