Отраслевые новости

Прислать новость

Ученые проследили за сканированием ДНК ремонтными белками

Ремонтные белки эффективно сканируют наш геном, находят ошибки, прыгая как блохи между молекулами ДНК, скользя вдоль их цепочек и, возможно, делая остановки в подозрительных местах. Так считают ученые из Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh), Университета Эссекса (University of Essex) и Университета Вермонта (University of Vermont), пометившие белки квантовыми точками, чтобы рассмотреть разворачивающиеся действия.

Все мы постоянно подвергаемся бомбардировке находящимися в окружающей среде токсинами, которые становятся причинами «ошибок» в наших ДНК. Поэтому система быстрой репарации очень важна для сохранения целостности ДНК-последовательностей и адекватной работы клетки, объясняет Беннет ван Хаутен (Bennett Van Houten), доктор философии, профессор отделения молекулярной онкологии и руководитель программы молекулярной и клеточной биологии рака Онкологического института Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh Cancer Institute), профессор кафедры фармакологии и химической биологии Медицинской школы Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh School of Medicine).

Как работает эта система – важный вопрос, который пока не имеет ответа, – говорит он. – Она должна быть в состоянии идентифицировать очень небольшие ошибки в трехмерной организации цепочек генов. Это все равно, что на каждой улице по всей стране найти выбоины и успеть отремонтировать их до следующего часа пик.

Ученые попытались раскрыть тайну, пометив два репарационных белка – UvrA и UvrB – квантовыми точками – полупроводниковыми нанокристаллами, светящимися разным цветом. Чтобы более четко разглядеть процесс, они также растянули обычно спирализованную молекулу ДНК в несколько прямых нитей.

Исследователи наблюдали, как белок UvrA случайным образом перепрыгивает от одной молекулы ДНК к другой, задерживаясь на одном месте в течение семи секунд. Но когда белок UvrA образовывал комплекс с двумя молекулами белка UvrB (UvrAB), начинал действовать новый более эффективный механизм: комплекс скользил вдоль нити ДНК в течение 40 секунд. Затем он также отделялся от одной молекулы ДНК и перепрыгивал к другой.

Если бактерия E.coli имеет только один комплекс UvrAB, 13 часов будет достаточно, чтобы был просканирован весь геном, – говорит ведущий исследователь Нейл М. Кэд (Neil M. Kad) (кафедра биологических наук, Университет Эссекса, Великобритания). – Около 40 комплексов, что сопоставимо с тем, что уже известно ученым, потребуется, чтобы просканировать ее геном за 20 минут – время деления бактерии.

В дополнении к случайным скачкам и скольжению ученые также наблюдали то, что они назвали «приостановленным движением», при котором перемещение комплекса UvrAB казалось медленнее и носило более целенаправленный характер.

Около одной трети исследованных нами подвижных молекул ведут себя именно таким образом, – говорит соавтор работы Дэвид М. Воршо (David M. Warshaw), профессор и декан факультета молекулярной физиологии и биофизики Университета Вермонта. – Приостановка движения может представлять собой проверку UvrAB-комплексами структурных аномалий, ассоциированных с повреждением ДНК.

Сейчас ученые изучают возможность того, что комплексы анализируют форму или химическую конфигурацию молекулы ДНК, взаимодействуя с ней. Ошибка может изменить локальную структуру ДНК, меняя ее совместимость с репарационными белками и, возможно, вызывая корректирующий ответ.
 
Источник: Nanonewsnet

Новые материалы

Разработка сайта - Astronim*
Разработка сайта
Astronim*