Чтобы начать процесс копирования, двойная спираль ДНК раскручивается так, что каждая нить может служить матрицей для новой ДНК. Ученые называют размотанную ДНК репликационной вилкой, потому что две нити напоминают вилку с двумя зубцами. По мере сложного процесса репликации две нити исходной ДНК могут разрываться или повреждаться тысячи раз.
«Клетки действительно подвергаются большому количеству повреждений, поэтому у них есть сложные механизмы для защиты репликации».
Новые данные указывают на то, что гомологичная рекомбинация - способ восстановления разрывов ДНК, играет определенные роли при нарушении работы репликационных вилок. Ключевым фактором в гомологичной рекомбинации является белок под названием RAD51, который связывается с единственной нитью ДНК на сломанном конце и копирует вилку, способствуя ее регрессии. Для наглядности эту структуру можно сравнить с куриной лапкой.
В недавнем исследовании Мейсон (Mason) создал измененную версию RAD51, чтобы лучше понять его важнейшие функции на заблокированных репликационных вилках.
«Мы сделали рекомбинационно-дефектный вариант RAD51, который может скреплять ДНК, но он не способен найти неповрежденную копию ДНК или выполнять обмен нитями», - утверждает Мейсон. «Чем лучше мы поймем суть этого процесса, тем больше вероятность выяснить, что идет не так при онкологических заболеваниях, и сможем помочь усовершенствовать лечение в будущем».
В исследовании, опубликованном в Nature Communications , Мейсон обнаружил, что процесс обмена нитями RAD51 не является ключевым моментом для регрессии вилки, но важно перезапустить репликацию после устранения помехи.
«Хочется выяснить, как действует каждый игрок в поле и определить связь с развитием онкологических заболеваний», - рассуждает Мейсон. «Это исследование способно предоставить недостающую деталь в большой головоломке, которую мы пытаемся разгадать»
По мнению Мейсона, в ближайшее время и другие ученые в области биологии рака могут применить измененный ген RAD51 к своим собственным исследованиям, чтобы помочь более детально понять процесс репликации и восстановления разрывов.
Соавтором статьи Мэйсона является Дуглас Бишоп (Douglas Bishop), преподаватель Чикагского университета (University of Chicago) и бывший научный консультант Мэйсона в постдокторантуре.
Эта работа была профинансирована Национальными институтами здравоохранения (National Institutes of Health), гранты GM50936 К D. K. B., CA205518-01 К D. K. B. Ученые несут полную ответственность за содержание этого исследования, которое не имеет спонсорского вклада.
Источник перевода: sciencedaily.com
