Vėžio prevencija: „Nepriekaištingas“ DNR taisymas suteikia įžvalgų
Neseniai atliktas tyrimas gilinasi į detales, kaip ląstelės tiksliai nustato DNR mutacijas. Tyrėjai pateikia naują įžvalgą apie vadinamąjį nepriekaištingą DNR atstatymą.
Vėžio tyrimai dažnai apima daugialypį požiūrį.
Žinoma, išbandyti naujus gydymo būdus ir rasti naujų būdų užpulti navikus yra svarbiausia.
Tuo pačiu metu taip pat svarbu suprasti mechanizmus, kurie pirmiausia sukelia vėžį.
Tik išsirinkę vėžio sudėtingumą galime išmokti jį kartą ir visiems laikams įveikti.
Grupė tyrėjų iš Kopenhagos universiteto Danijoje ypač domisi DNR atstatymo mechanizmais.
DNR mutacijos
Kai ląstelė dalijasi, joje esanti DNR taip pat dalijasi ir dauginasi. Kartais ta replikacija yra netobula ir sukelia mutaciją.
Mutacijos taip pat gali pasireikšti įprastų medžiagų apykaitos procesų metu arba dėl išorinių veiksnių, tokių kaip rūkomasis tabakas ar ultravioletinių spindulių poveikis.
Laikui bėgant mutacijos gali kauptis. Kai kuriose ląstelėse tai sukelia ramybės būseną, vadinamą senėjimu. Kitose ląstelėse tai baigiasi užprogramuota ląstelių mirtimi. Kiti vis tiek praras gebėjimą suprasti instrukcijas ir išaugs nekontroliuojami, galiausiai suformuodami vėžinį naviką.
Po maždaug šešių mutacijų ląstelė gali tapti vėžine.
Kadangi DNR pažeidimai yra natūrali gyvenimo dalis, ląstelės sukūrė molekulines sistemas, kad tai atitaisytų. Mokslininkai neseniai ištyrė vieną iš pagrindinių mechanizmų. Jie paskelbė savo išvadas žurnale Gamtos ląstelių biologija.
„Nepriekaištinga sistema“
Ląstelės turi dvi pirminio remonto sistemas - viena iš jų yra daug efektyvesnė už kitą. Geriausiai veikiančioje remonto sistemoje naudojamas procesas, vadinamas homologine rekombinacija. Autoriai tai apibūdina kaip nepriekaištingą sistemą.
Ši sistema sukuria tobulą 3D pažeistos DNR pakaitalą, o mažiau tikslus metodas tiesiog „suklijuoja“ DNR stygas labiau atsitiktinai, palikdamas vietos klaidoms.
Siekdama suprasti, kaip ląstelė nusprendžia, kurį iš dviejų mechanizmų naudoti, komanda ląstelėse nustatė „skaitytuvą“.
Šis skaitytuvas nusprendžia, ar suaktyvinti nepriekaištingą DNR taisymą. Suveikus, šis kelias pašalina mutacijas, kurios priešingu atveju gali sukelti vėžį. Suprasti, kaip organizmas skatina šį procesą, būtų naudinga mokslininkams, norintiems išvengti vėžio atsiradimo.
„Mes išsiaiškinome, kaip ląstelė paleidžia nepriekaištingą sistemą, skirtą rimtiems DNR pažeidimams atstatyti ir taip apsaugo nuo vėžio. Tai daroma naudojant baltymą, kurį galite vadinti „skaitytuvu“, kuris nuskaito ląstelės histonus ir tuo pagrindu pradeda taisymo procesą “.
Pagrindinė tyrėja prof. Anja Groth
Histonai yra baltymai, padedantys supakuoti DNR; jie taip pat vaidina savo vaidmenį reguliuojant genų raišką.
Tyrėjai ištyrę du DNR atkūrimo procesus nustatė, kad mažiau veiksmingą DNR taisymo metodą buvo daug lengviau suaktyvinti, todėl organizmas jį naudojo dažniau.
BARD1, auglio slopintuvas
Mokslininkai anksčiau aprašė daugelį „navikų slopintuvų“, vienas iš jų yra BARD1. Navikų slopintuvai yra genai, nutraukiantys vieną iš žingsnių tarp sveikų ląstelių ir vėžinių ląstelių, sumažinant vėžio riziką.
Šiame naujausiame tyrime komanda parodė, kad BARD1 veikia kaip aukščiau aprašytas skaitytuvas. Tai pirmas kartas, kai mokslininkai pastebi, kad BARD1 veikia taip.
Autoriai teigia, kad BARD1 sukuria pasiuntinių kaskadą, kuri nepriekaištingą DNR taisymo sistemą perjungia į pavarą, taip nustatydama mutacijas ir galiausiai sumažindama vėžio riziką.
Kai ląstelė ruošiasi trumpam dalytis į dvi dalis, ji neša dvi identiškas DNR stygas. BARD1 nustato, kada ląstelė yra šioje fazėje, ir, jei taip yra, blokuoja mažiau efektyvią DNR atstatymo sistemą. Nepriekaištingas remontas pradeda ir naudoja pasikartojančią grandinę, kad nepriekaištingai sutvarkytų DNR.
Remdamiesi šiomis išvadomis, mokslininkai tikisi rasti būdų, kaip paveikti šiuos remonto mechanizmus, kad būtų sukurti nauji ir patobulinti vėžio gydymo būdai.
Nors ši tyrimo kryptis yra tik pradinėje stadijoje, įgyti naujų žinių apie tai, kaip mūsų kūnai apsaugo save nuo vėžio, yra žavu ir įdomu.
