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.:
