Механизмы восстановления ДНК могут перемещаться по клетке

Как выяснили исследователи из Emory University School of Medicine, механизмы восстановления ДНК клетки могут перемещаться внутри неё к тем частям, которые нуждаются в помощи сильнее всего. Сигнал, который вызывает это перемещение – это окислительный стресс, который связан со многими человеческими болезнями. В этой работе учёные исследовали механизмы защиты клетки от генетических повреждений и его результаты могут помочь в борьбе с различными болезнями, например, такими как рак.

Это исследование опубликовано в журнале Molecular and Cellular Biology за 1 февраля этого года. Исследователи говорят: "Повреждение ДНК и окислительный стресс очень сильно связаны друг с другом. Например, радиация наносит больше всего повреждений генетическому материалу именно через окислительное воздействие. Чем больше мы знаем о механизмах защиты клетки от повреждений генетического материала, тем больше шансы того, что мы сможем использовать эти механизмы для диагностических и терапевтических целей."

Внутри клетки ДНК находится под постоянным воздействием тепла, радиации и кислорода и у неё есть достаточный механизм для защиты летописи жизни от посягательств вредоносных факторов, который постоянно копирует и восстанавливает повреждённые участки ДНК. При этом в клетке ДНК существует не только в ядре, но и в митохондриях – клеточных энергостанциях, есть свои ДНК. В своей работе учёные из Emory University School of Medicine генетически модифицировали некоторые виды дрожжей, так чтобы 2 из их энзимов, восстанавливающих ДНК, стали флуоресцентными – начали испускать свет. И затем они смогли проследить путь энзимов в клетке, когда внутрь них была введена перекись водорода или другое окисляющее вещество.

Исследователи выяснили, что один из энзимов – Ntg1 перемещался из ядра клетки к митохонриям и обратно, в зависмости от того, где было наибольшее повреждение ДНК. При этом другой энзим – Ntg2 всегда оставлся в ядре клетки, что бы ни происходило в других её частях. Дополнительно исследователи обнаружили, что клетка перемещает энзим Ntg1, присоединяя к нему небольшой белок SUMO, который есть у грибов, животных и растений и который сейчас многие учёные рассматривают как одно из лекарств против рака.