Нарушения в структурата на ДНК

Целият живот зависи от запазване целостта на структурата на ДНК, основният носител на наследствеността. Настъпването на непоправими увреждания на ДНК на клетката може да доведе до нейната смърт. По-фините увреждания могат да предизвикат мутации и понякога да инициират процеси на анормален клетъчен растеж, които водят до рак.

От доста години на учените е известно, че радиацията и различни химични агенти могат да увредят ДНК, и че живите клетки имат естествени рпепарационни системи, които постоянно поправят възникващите промени. Но има още много неизяснени детайли в механизмите на тези клетъчни процеси.

Изследователски екип в лабораторията „Лорънс Бъркли“ и Калифорнийския университет в Бъркли създадоха триизмерни модели, показващи специфичните нарушения, които се наблюдават в двойната спирала на ДНК самостоятелно под действието на ултравиолетовата радиация и в комбинация на тази радиация с химикал, наречен псорален, който прави живите тъкани фоточувствителни – необичайно чувствителни към увреждане от светлина.

Голяма част от уврежданията, предизвикани от действието на ултравиолетовата радиация и псоралена са известни. Новите триизмерни модели показват структурните изменения, които съпътстват тези химични промени. Увреждането от ултравиолетовите лъчи е показано като предизвикване на нагъвания и усуквания на двете вериги на ДНК. Добавянето на псорален прави нарушението значително по-изразено и води до анормални сливания между двете вериги.


РЕКЛАМА:

***

Изследователите смятат, че тези модели също показват и вероятните места, които репариращите ензими на клетките  разпознават като нарушени и се опитват да поправят увредената ДНК в тези места.

Всички модели са разработени с помощта на рентгеноструктурен анализ на ДНК и компютърни анализи на химичните и физичните ефекти от увреждането. Подробности за моделите са публикувани в списание Science от Дейвид А. Пърлман, Стивън Р. Холбрук, Дейвид Х. Пиркъл и Сун-Хю Ким (David A. Pearlman, Stephen R. Holbrook, David H. Pirkle and Sung- Hou Kim).

„Когато се изследват биологичните молекули, функцията и формата са взаимосвързани“, казва д-р Ким.

„Като знаем как изглежда структурата на увредената ДНК, можем да разберем как тази повреда пречи на нормалните функции на ДНК, а това може да помогне в разработването на нови лекарства, които преимуществено унищожават лошите клетки“, казва още той.

Превод: Димитрина Митева

Източник: NY Times


Европейска нощ на учените 2022 г.: