Interfax

от 14.06.2023 г.

Oригинал статьи


Ранее неизвестный способ восстановления повреждений ДНК открыли новосибирские ученые

Новосибирск. 13 июня. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ, Новосибирск) описали ранее неизвестный вид повреждений ДНК и показали, как его можно исправлять, говорится в сообщении ИХБФМ.

Работа опубликована в международном журнале Nucleic Acids Research.

Отмечается, что радиация, ультрафиолетовое излучение, опасные химикаты, даже вода и кислород постоянно повреждают ДНК, и для защиты генома от таких воздействий у человека имеются несколько систем репарации ДНК, которые исправляют повреждения и тем самым предотвращают мутации.

Одними из самых мутагенных являются такие повреждения ДНК, при которых из нее «выпадают» азотистые основания аденин, гуанин, тимин и цитозин - «буквы» генетического кода.

Такие повреждения, где оснований нет, называются апурин-апиримидиновыми сайтами, или просто АП-сайтами.

«Они очень мутагенны и токсичны для клетки, когда та начинает копировать свою ДНК перед делением - из-за отсутствия «буквы» аппарат репликации (удвоения ДНК) не знает, что именно нужно поставить напротив нее, и либо прекращает свою работу, либо включает произвольный нуклеотид, что с большой вероятностью вызывает мутацию. Исследование новосибирских ученых открывает новые пути к созданию лекарственных средств, повышающих чувствительность раковых клеток к терапевтическим агентам», - говорится в сообщении.

Такие участки ДНК легко реагируют, например, с белками, в результате образуются достаточно большие конгломераты, которые мешают и репликации, и чтению генов.

Защитные механизмы клетки с помощью специальных белков разрушают белковую часть конгломерата, и в ДНК остается АП-сайт с пришитым коротким белковым кусочком - пептидом.

Ученые ИХБФМ разработали способ получения сшивок пептидов с АП-сайтом в ДНК и применили его для изучения мутагенных свойств таких повреждений и их репарации.

«Оказалось, что даже несмотря на пришивку к ДНК достаточно большого фрагмента белка, ДНК-полимеразы - ферменты, отвечающие за репликацию - воспринимают и просто АП-сайт, и пептидную сшивку примерно одинаково. Столкнувшись с повреждениями обоих видов, они на какое-то время останавливаются, но с некоторой эффективностью способны преодолевать его», - говорится в сообщении.

Выяснилось, что те же ферменты репарации, которые исправляют обычные АП-сайты, устраняют и сшивки с пептидами - и у бактерий, и у дрожжей, и у человека, хотя в последнем случае активность фермента несколько ниже.

Также выяснилось, что количество белковых сшивок с АП-сайтами в ДНК очень много.

Подчеркивается, что дефекты в системе репарации ДНК-белковых сшивок вызывают тяжелые наследственные заболевания, например, синдром Рюйс-Алфс, отличающийся ускоренным старением. Более того, сшивки белков с АП-сайтами происходят не только спонтанно, но и под действием некоторых противоопухолевых средств.