dosl0a7bb

Розкрито спосіб захисту від раптового раку

Молекулярні біологи Копенгагенського (Данія) і Оксфордського університетів (Великобританія) розкрили, як клітина захищає ДНК від фатальних ушкоджень. Стаття, що описує раніше невідомий механізм, опублікована в журналі Nature.

Вчені визначили, яким чином білки 53BP1 і RIF1 забезпечують цілісність людського генома і захищають його від подвійних розривів ланцюга ДНК. Вроджені та набуті мутації в генах, що кодують ці білки, викликають катастрофічні зміни в ядрах клітин і призводять до швидкого розвитку серйозних захворювань, в тому числі раку.

Коли в клітці ссавців відбувається розрив ДНК-спіралі, активуються репараційні механізми, покликані ліквідувати пошкодження. Однак при цьому кінці порваній ДНК можуть піддаватися надмірному усіканню, тому для їх захисту клітина використовує довколишній хроматин (становить основу хромосом), що складається з нуклеїнових кислот і пов’язаних з ними білків-гістонів. За відсутності захисту хромосоми отримують серйозні пошкодження.

Читайте також:
Львівські церкви безкоштовно годують потребуючих

Відомо, що білок 53BP1 накопичується поблизу подвійних розривів і активує білок RIF1 і білковий комплекс shieldin-CST-POLα, чия роль в захисті генома була вперше продемонстрована в 2018 році. Тепер з’ясувалося, що відновлення відбувається не точково, а мобілізує ДНК-структури навколо ушкодження.

Вчені скористалися мікроскопією надвисокої роздільної здатності, виявивши, що 53BP1 і RIF1 разом формують автономні модулі, стабілізуючі топологію ДНК поблизу розірваних кінців. Цей процес починається з того, що 53BP1 локалізуються поруч з ділянками ДНК, званими топологічно асоційованими доменами, або TAD. TAD – це відносно самостійна область в геномі, всередині якої різні ділянки ДНК взаємодіють між собою частіше, ніж з ділянками поза домену. RIF1 ж накопичуються біля кордонів між доменами.

Зрештою обидва білка впорядковують TAD таким чином, що навколо пошкодження ДНК формуються «будівельні ліси», щоб забезпечити правильне відновлення розриву. Якщо в гени, що кодують 53BP1 і RIF1, внести мутації, то хроматин поруч з розривом перестає бути компактним, репараційні білки перестають нормально розподілятися, а кінці ДНК неминуче видаляються. Більш того, це призводить до пошкоджень інших ділянок хромосоми і неправильної роботи багатьох генів.