Химики из МГУ уточнили механизм «починки» ДНК
Иллюстрация: Courtesy of Tom Ellenberger, Washington University School of Medicine in St. Louis

Иллюстрация: Courtesy of Tom Ellenberger, Washington University School of Medicine in St. Louis

Исследование, проведенное при участии ученых химического факультета Московского университета имени М.В. Ломоносова, открыло новые способности одного из ключевых белков, необходимых для поддержания наших генов в целости и сохранности

ДНК — молекула достаточно устойчивая, но и с ней может случиться что угодно. Геном содержит столько ДНК, причем непрерывно и активно работающей, что повреждения в том или ином участке появляются постоянно. Они могут возникать под влиянием радиации или ультрафиолетового излучения, под действием химических веществ и просто из-за сбоев в работе белкового аппарата, «обслуживающего» работу этих сложных молекул.

Каждое такое повреждение несет потенциальную опасность для всей клетки, а порой — и для целого организма. Поэтому эволюция выработала сложные и точные средства обнаружения и быстрого устранения этих «неполадок», так называемые системы репарации ДНК. Для генома такие системы исключительно важны, и нарушения нормальной работы механизмов репарации могут иметь непредсказуемый исход — от мелких «сбоев» в работе до злокачественного перерождения и просто гибели клетки.

Одним из ключевых факторов работы систем репарации служит белок р53, который нередко называют «стражем генома»: неполадки в его работе обнаруживаются в клетках примерно половины раковых опухолей. В норме же при обнаружении различных повреждений ДНК р53 активируется, временно блокируя деление клетки и запуская работу белков, которые начинают «ремонт».

Сам р53 активируется целой группой белков, ответственных за распознавание повреждений. Самым известным из них является киназа АТМ, которая реагирует на появление двойных разрывов спирали ДНК. Такие серьезные «неполадки» исключительно опасны, поэтому действовать надо незамедлительно: связываясь с поврежденным участком, белок АТМ активирует р53 —– и уже тот передает сигнал «ремонтной бригаде».

К счастью, случается такое не слишком часто, в норме в каждой клетке по несколько десятков в день. А вот разрывы одной из двух нитей ДНК происходят в тысячи раз чаще. Они могут появляться на промежуточном этапе «починки» разрыва обеих нитей, или, наоборот, сами служить первым шагом к полноценному двухнитевому разрыву ДНК. Поэтому и с ними связано немало опасностей, а вопрос своевременной репарации однонитевых разрывов может быть вопросом жизни и смерти.

Судя по всему, и в этих обстоятельствах на помощь приходит киназа АТМ — к таким выводам пришли участники исследования Светлана Хороненкова и Григорий Дианов, отчет о работе которых будет опубликован в ближайшем номере журнала PNAS. «Эта система универсальна, существует она и у низших организмов, и у бактерий», — рассказала Светлана Хороненкова. 

Ученые показали, что АТМ реагирует и на разрыв одной нити ДНК, также приводя к временной приостановке клеточного цикла и деления, а также к активации систем репарации. С другой стороны, каким именно образом АТМ активируется при однонитевом повреждении, пока неясно. Именно в этом направлении ученые планируют продолжить работу.

«Наша задача — фундаментальные исследования, — добавила Светлана Хороненкова, — но потом все эти результаты пойдут непосредственно к специалистам, занятым медицинскими аспектами проблемы. Надеемся, что это произойдет как раз после того, как мы разберемся в механизме, благодаря которому АТМ реагирует на разрывы ДНК. Пока мы можем сказать лишь то, что в этом участвуют какие-то молекулы-посредники, но какие именно — еще предстоит установить».

«Встретишь Распутина на улице, и уже на душе хорошо» Далее в рубрике «Встретишь Распутина на улице, и уже на душе хорошо»Земляки поделились воспоминаниями об авторе «Прощания с Матерой» Читайте в рубрике «Наука и технологии» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

20 марта 2015, 17:11
Удачи в исследованиях! Отечественная наука всегда славилась своими учеными и их открытиями. Верю, что наши современники не отстанут в этом от своих заслуженно-славных коллег-предшественников.
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
Читайте самое важное в вашей ленте
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях и читайте наиболее актуальные материалы
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»