Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв открыли новый механизм, при котором белок защищает целостность ДНК, сохраняя ее структурную форму.
Новое открытие связано с работой белка 53BP1. Отмечается, что работа поможет понять, как клетки поддерживают целостность ДНК в ядре. Это поспособствует борьбе с такими заболеваниями, как рак и преждевременное старение.
ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота — это химическое название молекулы, которая содержит генетические инструкции для всех живых существ. В частности авторов интересовал белок 53BP1. Ранее было известно, что он отвечает за конкретный процесс восстановления повреждений в ДНК — он называется двухцепочечный разрыв (DSB), при котором обе нити ДНК разрываются, оставляя свободный конец ДНК плавать в ядре клетки.
Если происходит такой разрыв и его не восстановить, то концы ДНК могут слиться. Это может привести к нарушению генетической информации. В краткосрочной перспективе клетки с неповрежденной ДНК могут самоуничтожиться, но в худшем случае начнется формирование раковой опухоли.
Авторы новой работы выяснили, что белок 53BP1 выполняет биологическую функцию в опосредовании структуры ДНК — это особенно сильно уплотненная область, которая называется гетерохроматин. Исследователи обнаружили, что эта новая функция включает в себя новую форму активности 53BP1, при которой белок накапливается в конденсированных областях ДНК и образует небольшие капли жидкости — это процесс, который называется разделением фаз жидкость-жидкость, он похож на смешивание масла с водой.
Команда выяснила, как 53BP1 может образовывать капли жидкости: этот процесс требует участия других белков, которые поддерживают структуру высококонденсированной ДНК. Но, в свою очередь, авторы выяснили, что 53BP1 также стабилизирует сбор белков в этих областях ДНК, а это важно для сохранения общей функции ДНК.
Затем авторы провели детальный молекулярный анализ, чтобы разбить большой белок на мелкие кусочки, и определили, какие кусочки важны для образования капель жидкости 53BP1. Они дополнительно определили несколько аминокислот, которые влияют на работу этой функции.
Благодаря новому исследованию авторы надеются лучше понять, как предотвратить такие заболевания, как рак, а также разработать методы его лечения с помощью особенностей работы 53BP1.
Читать далее
Физики открыли новый тип «странного металла»