FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September 25 – October 11
176 cities
6-8 октября 2017
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»

Как работает «сигнализация» на ДНК

РУБРИКА: ТЕХНОЛОГИИ
 

Исследователь из МГУ смогла уточнить механизмы «починки» ДНК; статья коллектива авторов об этой работе опубликована в авторитетном научном журнале PNAS.

Молекула ДНК в клетках человека химически нестабильна, что вызывает ее повреждения различной природы. Существует целый механизм, обеспечивающий ответ на повреждение ДНК, который включает в себя процессы обнаружения повреждения ДНК, генерацию сигнала о повреждении и «починку» молекулы ДНК — так называемую репарацию. Ответ на повреждение ДНК чрезвычайно важен, например, для того, чтобы обеспечить ДНК как можно более высокого качества ДНК перед репликацией — дупликацией предыдущей ДНК на клеточном уровне. Если поврежденная ДНК была реплицирована, то риск рака и других заболеваний значительно увеличится в результате мутаций. Все это может привести к смерти клетки.

Система репарации включает в себя ферменты, которые отвечают за то, чтобы поврежденную ДНК каким-то образом проверить на качество и спасти до того, как она перейдет в дочернюю клетку. В этой системе существует масса различных ферментов, и один из путей проверки и спасения клетки — распознавание поврежденных оснований и сигнализация другим ферментам, которые и будут их «чинить» — репарировать.

Среди этих ферментов — киназа ATM, которая передает сигнал от поврежденной ДНК клеточной системе репарации. Ученые предполагали, что исключительно ATM распознает так называемые двойные разрывы ДНК. Эти разрывы очень опасны, потому что они могут привести к потери генетической информации.

Докторант химического факультета МГУ Светлана Хороненкова вошла в состав международной группы ученых, которые смогли открыть новую роль молекулы ATM. Ее роль заключалась в разработке проекта, его экспериментальном исполнении и оформлении результатов для публикации. Результаты изысканий опубликованы в престижном научном журнале PNAS.

«Эндогенные (внутренние) двойные разрывы ДНК в клетках в обычных условиях не возникают в больших количествах, — рассказала Светлана Хороненкова. — Сама идея функционирования клетки заключается в том, чтобы не допустить образования двойных разрывов ДНК. А мы выяснили, что ATM активируется и начинает выполнять свою функцию не только в случае двойных разрывов, но и в ответ на однонитевые разрывы».

Светлана Хороненкова пояснила, что однонитевые разрывы появляются в клетке с безумной частотой — по 10-20 тыс. в день. В отличие от них двойные разрывы возникают с частотой 10-20 штук в день. Это подчеркивает важность сигнализации присутствия неисправленных однонитевых разрывов ДНК для репарации системы.

В ответ на однонитевые разрывы АТМ сама себя активирует и передает сигнал о повреждении. Это дает паузу в репликации ДНК, давая клетке больше времени для репарации. Если своевременной репарации не произошло, то образуется двойной разрыв ДНК, что гораздо страшнее, так как повышает риск рака и других заболеваний.

В частности, мутация в гене АТМ связана с генетическим заболеванием атаксия-телеангиэктазия (синдром Луи-Бар) — это редкая передающаяся по наследству болезнь, которое проявляется в основном у детей: они страдают от иммунодефицита, нейродегенерацией, предрасположенностью к раку и умирают в возрасте 14-15 лет. Кроме того, у таких детей наблюдаются задержки в развитии. Само по себе заболевание редкое, и передается по наследству. Заболеваемость этим синдромом разная: в США он проявляется чуть чаще, чем в Европе. В целом, по статистике, наблюдается примерно один зарегистрированный случай на 40000-100000 рождений, то есть мутация в гене есть у 1% населения. При этом высока вероятность, что медики диагностируют только небольшой процент заболевания, что и приводит к разнице в цифрах.

«Теперь мы хотим понять механизм того, как происходит активация АТМ в ответ на однонитевые разрывы. Будущая работа должна в конце концов помочь улучшать уровень жизни страдающих от подобных заболеваний пациентов», — резюмировала Светлана Хороненкова. 

Иллюстрация Courtesy of Tom Ellenberger, Washington University School of Medicine in St. Louis.

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Видеолекции Недели науки в МГУ

Человек с восприятием мира как у летучих мышей

Летучим мышам, наверное, не составило бы труда представить мир глазами человека. У многих видов животных зрение по меньшей мере не хуже, чем у человека.

Последний долг профессионала

Все мы помним историю с "Титаника", когда оркестр героически продолжал играть, несмотря на то, что корабль тонул. Схожим образом поступил американский фотограф Роберт Ландсбург.

В МГУ создали анализаторы биологически активных веществ на основе наносистем

ДНК – экстремальный полет

Генетический материал ДНК может пережить полет через космос и повторный вход в земную атмосферу — и все еще сможет передать генетическую информацию.