Рoссийскиe учёныe в сoстaвe мeждунaрoднoй исслeдoвaтeльскoй группы рaскрыли мoлeкулярный мexaнизм, кoтoрый зaпускaeт пoчинку нити ДНК, oтвeчaющeй зa дeлeниe клeтки. Рaнee нaукe был извeстeн всего-навсе мexaнизм рeпaрaции тoй нуклeoтиднoй цeпoчки, кoтoрaя oбeспeчивaeт экспрeссию (синтeз) бeлкoв в oргaнизмe. «Пoчинкa» ДНК нaчинaeтся пoслe тoгo, кaк мoлeкулa фeрмeнтa РНК-пoлимeрaзы нaтaлкивaeтся нa пoврeждeния в этoй цeпoчкe, двигaясь вдoль нeё. Оказалось, а разрывы второй нити ДНК в свою очередь меняют эту структуру, аюшки? позволяет клетке среагировать на поломки генома. По части словам авторов работы, результаты исследования помогут урвать новые методы лечения ряда заболеваний.
Российские учёные изо МГУ им. М.В. Ломоносова и Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН разом. Ant. порознь с коллегами из Университета МГУ-ППИ в Шэньчжэне (Небесная империя), Медицинской школы Рутгерса Роберта Вуда Джонсона (США) и Центра исследования ковчег Фокс Чейз (США) раскрыли прибор, который обеспечивает выключение поломок в одной с нитей ДНК.
Об этом RT сообщила жом-служба Российского научного фонда (РНФ). Результаты опубликованы в журнале Cells. Постижение поддержано грантом Президентской программы РНФ.
Хромосома ДНК состоит изо двух нуклеотидных цепочек, закрученных в пружина. Одна из сих нитей задействуется в процессе транскрипции — считывания генов интересах экспрессии (синтеза) белков, необходимых для того функционирования организма. Сия нить носит шапка «смысловая», напоминают авторы исследования. Вторая уток используется только с целью копирования ДНК возле делении клетки — биологи называют её антисмысловой.
Перед влиянием неблагоприятных внешних факторов цепочки ДНК могут брать повреждения и разрываться. Не беря в расчет того, брешь образуется присутствие клеточном делении, порой ДНК копируется. Вслед за сутки в клетках человеческого организма может делаться до 100 тыс. таких разрывов. Поломки исправляются вследствие механизму репарации — выработке специальных белков, которые способны «положить заплату» разрывы. В противном случае сбой даже одной нити ДНК приводило бы к злокачественному перерождению либо гибели всей клетки.
Щупание повреждений в цепочке ДНК происходит быть помощи специальных ферментов. В время считывания генетического стих с нити ДНК эксимер фермента РНК-полимеразы движется по-под цепочки нуклеотидов. Встретив разница нити, молекула останавливается — сие служит сигналом в целях запуска процесса репарации.
Зато этот механизм действует только-тол в отношении смысловой нити ДНК — РНК-полимераза движется только лишь по этой цепочке. Быть этом науке накануне сих пор было покрытая мраком, каким образом «чинятся» поломки и разрывы другой, антисмысловой нити ДНК.
Авторы научной работы смогли рассекретить этот механизм. С через электронной микроскопии, биохимических методов и молекулярного моделирования учёные изучили конфигурацию цепочек нуклеиновой кислоты получи участке считывания генетической информации РНК-полимеразой. Нет-нет да и молекула фермента движется согласно нити ДНК, цепочка нуклеотидов закручивается в петли, которые раскрываются соответственно мере продвижения молекулы.
Выяснилось, чего геометрия этих петель усиленно меняется, если в соседней антисмысловой нити кушать повреждение. Благодаря сим изменениям клетка способна открыть разрыв на антисмысловой цепочке ДНК, считают биологи.
Существование разрыва на антисмысловой нити без- позволяет петлям комплементарной (взаимодополняющей) цепочки допустить правильную конфигурацию и досылание РНК-полимеразы останавливается. Таким образом, петли служат индикаторами разрывов в антисмысловой кандалы, этот механизм запускает эксплуатация исправления ошибок в геноме, поясняют учёные.
«Я открыли новый аппарат, с помощью которого каморка может находить разрывы в ДНК. Уразумение этого механизма имеет большое сила для фундаментальной науки: ушибание ДНК ведёт к накоплению мутаций и, наравне следствие, смерти либо — либо нарушению работы клетки. Сие способствует развитию различных заболеваний, в томик числе онкологических и нейродегенеративных», — пояснила в беседе с RT невропатолог биологических наук знаток биологического факультета МГУ, учитель РАН Ольга Соколова.
Исследователи отмечают, почему этот ранее незна(е)мый науке механизм может затворить новые возможности лечения ряда заболеваний, связанных с генетическими сбоями. Окромя того, полученные талант могут стать первичный точкой для разработки препаратов, способных уменьшать стабильность ДНК и активизировать программируемую гибель раковых клеток, а вот и все клеток, поражённых вирусами, полагают учёные.