logo

Пользовательского поиска

Sunday 27th of May 2018

Столкновения белковых машин приводит к крушению репликации ДНК

Печать E-mail
Актуальные темы - Вглубь живой материи
28.02.2011 17:04

 

 

Опубликованы результаты, которые навсегда изменят представление о взаимодействии между экспрессией генов, репликацией ДНК и предупреждением ее повреждения. Повреждения ДНК, если не держать их под постоянным контролем, могут привести ко многим проблемам, включая рак. Исследователи показали, что процесс репликации сопряжен с еще большим риском, чем предполагалось ранее.

2

Модель цепочек ДНК. Повреждения ДНК, если не держать их под постоянным контролем, могут привести ко многим проблемам, включая рак. Исследование показало, что процесс репликации ДНК сопряжен с еще большим риском, чем предполагалось ранее. (Credit: iStockphoto/Martin McCarthy)


«Посмотрим на ДНК как на двунаправленный железнодорожный путь с двумя типами поездов: большим и быстрым с восемью вагонами, следующим через всю страну, и маленьким и медленным с двумя вагонами, местного значения. При движении большой поезд – реплисома ДНК – ответственна за копирование ДНК, например, когда клетка готовится к делению. Маленький поезд – РНК-полимераза – тоже совершает свое путешествие, экспрессируя гены, составляющие последовательность ДНК», - объясняет профессор биологической химии Школы химии Университета Ноттингема (University of Nottingham) Панос Соултанас (Panos Soultanas).

Так же как и с поездами, столкновение перемещающихся вдоль цепочки ДНК белков может быть катастрофичным, и это является одной из причин того, почему часто используемые области ДНК особенно склонны к повреждениям. До сих пор считалось, что только лобовые столкновения между реплисомой и РНК-полимеразой могут приводить к значительному повреждению ДНК. Исследование английских ученых показывает, что столкновения между большим и маленьким поездами, идущими в одном направлении, могут быть столь же опасны, и, следовательно, проблема областей с высоким уровнем использования усугубляется.

Работа опубликована в журнале Nature.

4

 

Профессор Университета Ноттингема Панос Соултанас (Panos Soultanas). (Фото: greekschoolnottingham.co.uk)

 

 

 


«До сих пор мы думали, что если быстрый и медленный поезда-белки сталкиваются, следуя в одном направлении, то более быстрый поезд репликации ДНК просто замедляет свое движение и следует позади более медленного поезда экспрессии гена, пока тот не закончит свою работу и не отойдет в сторону. Наше новое исследование показывает, что это совсем не так, и в действительности они сталкиваются довольно часто, приводя к тому, что, по аналогии, мы можем описать как крупное крушение!» - продолжает профессор Соултанас.

Когда реплисома отрывается от ДНК (падает с рельсов), появляются другие белки – называемые белками перезапуска репликации (restart replication proteins), – которые приходят на помощь, чтобы вернуть ее на рельсы. Хотя и обеспечивая продолжение репликации ДНК, потенциально это может увеличить риск ошибок в процессе копирования, особенно если белки перезапуска репликации работают со сбоями. В некоторых случаях такие ошибки могут приводить к проблемам, например, если они вызывают генетическую неисправность, ведущую к развитию рака.

Описывая то, что происходит с реплисомой в областях ДНК, где множество молекул РНК-полимеразы работают над экспрессией генов с высокой степенью использования, профессор Соултанас говорит: «Теперь мы понимаем, что, когда по трассе движется много медленных поездов, находящихся близко друг к другу, быстрый поезд сталкивается с огромным препятствием и любая неудача в преодолении этих областей может легко привести к серьезным ошибкам. Таким образом, механизмы перезапуска репликации играют жизненно важную роль в обеспечении точного копирования генетического материала».


3

Столкновение между реплисомой ДНК и РНК-полимеразой, идущими в одном направлении, может привести к катастрофе, и, следовательно, механизмы перезапуска репликации играют жизненно важную роль в обеспечении точного копирования генетического материала (Фото:nottingham.ac.uk)


«Это интересные новости и отличное достижение. Биологические науки как дисциплины уникальны, так как обладают набором ключевых идей, инструментов, технологий и процессов, применимых к широчайшему кругу вопросов. Взаимодействие между экспрессией генов, репликацией ДНК и предотвращением ее повреждения – пример именно такого биологического принципа, и поэтому этот результат может оказать влияние на все исследования BBSRC и за его пределами», - комментирует результаты работы исполнительный директор Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), Великобритания, профессор Дуглас Келл (Douglas Kell).

Исследование финансировалось BBSRC и Wellcome Trust.

 

 

По материалам

Collisions of Protein Machines Cause DNA Replication Derailment

 

Аннотация к статье Co-directional replication–transcription conflicts lead to replication restart

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday767
mod_vvisit_counterYesterday851
mod_vvisit_counterThis week767
mod_vvisit_counterLast week4585
mod_vvisit_counterThis month17842
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days4001224

We have: 44 guests, 7 bots online
Your IP: 54.159.85.193
 , 
Today: Май 27, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.