Forskere fra MIT har løst mysteriet om hvorfor den tvangsinnkoblingen av gener som er ansvarlig for DNA-reparasjon ikke forynger netthinnen hos mus, men dreper heller cellene. Resultatene ble presentert i tidsskriftet Science Signaling.
Hver dag i en hvilken som helst celle i kroppen vår er det 10-20 tusen små sammenbrudd i DNA, som fører til brudd på spiralene. Et helt kompleks av proteiner og signalmolekyler reagerer på disse sammenbruddene, som gjenkjenner dem, vurderer muligheten for reparasjon, kobler de ødelagte trådene eller signaliserer cellen til selvdestruksjon.
Russiske og utenlandske forskere har studert disse systemene i lang tid, og prøvd å forstå nøyaktig hvilke typer DNA-skader de reparerer, hva som påvirker deres aktivitet og om det kan økes ved å gjøre celler sårbare for stråling og beskytte eieren mot utvikling av kreft.
For ti år siden, sa Samson, utførte teamet hennes en av de første slike studier. De sporet hvordan den økte aktiviteten til AAG-genet, som er ansvarlig for eliminering av små enkeltlesjoner i en av DNA-strengene, påvirker funksjonen til øynene til mus som fikk en "hest" -dosis cellegift.
Forskere håpet at det forbedrede arbeidet med "udødelighetsgenet" ville beskytte gnagene på netthinnen mot degenerasjon, men i virkeligheten skjedde akkurat det motsatte - de lysfølsomme cellene begynte å dø enda raskere og musene ble raskt blinde.
De brukte de neste ti årene på å løse denne gåten. Svaret viste seg å være veldig enkelt. Det viste seg at AAG-enzymmolekylene kuttet ut så mange skadede DNA-segmenter at dette førte til inkludering av et spesielt "dødsprotein", et molekyl av PARP som initierer nekrose, en av variantene av cellulært selvmord.
Under normale DNA-reparasjonssystemer gjenkjenner dette enzymet brudd i enkeltstrenger av DNA, festes til dem og genererer signaler som får andre proteiner til å reparere disse skadene. I tilfelle det er for mange slike brudd, fratar den for høye PARP-aktiviteten cellen reservene av "energivaluta", ATP-molekyler, noe som fører til dens forfall og død.
Innholdet i den tidligere cellen, som Samson og hennes kolleger fant ut, kommer inn i det intercellulære rommet og forårsaker betennelse, og tiltrekker seg oppmerksomheten fra makrofager, spesielle immunforsvar som "fordøyer" restene av døde celler.
Salgsfremmende video:
De produserer på sin side en serie aggressive molekyler som trenger inn i de fortsatt levende reseptorene i netthinnen og ytterligere skade DNA. Dette fører til et nytt utbrudd av AAG-aktivitet, aktivering av PARP, død av en ny del av celler og økt betennelse. Som et resultat ødelegger hele vevet raskt selv.
Lignende prosesser, som påfølgende eksperimenter på mus viste, forekommer, om enn i en mindre dramatisk form, i andre vev og organer fra mus, inkludert lillehjernen, benmargen og bukspyttkjertelen. I løpet av en nær fremtid, ifølge Samson, vil teamet hennes studere hvordan disse problemene er karakteristiske for menneskelig vev og individuelle celler.
