Исследование было опубликовано в научном журнале Nature Communications (импакт-фактор 11.880).
Ученые из университетов Шеффилда и Оксфорда обнаружили новый «инструмент» для восстановления поврежденной ДНК. В основе открытия лежит изучение топоизомераз и математической топологии.
Фермент топоизомераза был описан впервые в 2009 году профессором Гарвардского университета Джеймсом Вонгом. Этот класс ферментов может менять структуру ДНК, которая существует в организме в виде суперскрученных систем, влияя на ее молекулы. В ряде исследований было показано, что топоизомеразы могут вносить в ДНК и отрицательные изменения, так называемые супервитки. Накопление таких повреждений приводит к старению клеток, раку и неврологическим заболеваниям, таким как болезнь двигательного нейрона.
Топоизомеразы делят на первый и второй тип. Британские биологи в своем исследовании изучали топоизомеразу первого типа под названием эукариотическая топоизомераза 1 (TOP1).
В организме она отвечает за репликацию и транскрипцию ДНК, рост и деление клетки. Многие современные противоопухолевые препараты и антибиотики являются ингибиторами топоизомеразы.
В отдельных случаях топоизомеразы могут приводить к нестабильности генома, особенно ковалентного ДНК-комплекса TOP1cc, обладающего высокой цитотоксичностью и вызывающего неврологические расстройства. Кроме того, этот комплекс используется и в терапии рака, где является мишенью противоопухолевых препаратов.
Команда ученых, возглавляемая Джоном Филденом, кафедра онкологии Оксфордского университета, открыла, что на образуемые в процессе репликации ДНК токсичные компоненты из комплекса TOP1cc можно влиять с помощью белка TEX264, который распознает и «нейтрализует» их.
Способы восстановления повреждений ДНК все еще плохо изучены, но с помощью открытия ученые надеются продвинуться в разработке лечения онкологических и неврологических заболеваний, и улучшить методы химиотерапии.
Следующим этапом исследования станет проверка изменения поведения и свойств белка TEX264 при старении и неврологических расстройствах.
286
Комментарии