NIH ja Rockefelleri teadlased leiavad, et geen toimib genoomi "hooldajana"

NIH ja Rockefelleri teadlased leiavad, et geen toimib genoomi "hooldajana"
NIH ja Rockefelleri teadlased leiavad, et geen toimib genoomi "hooldajana"
Anonim

Riiklike tervishoiuinstituutide ja Rockefelleri ülikooli teadlased on avastanud, et geen, mis on tuntud DNA kaheahelaliste katkete parandamise eest, toimib ka "hooldajana", mis takistab kromosoomi segmentide ümberkorraldamist. Geeni, nimega Ku80, selle lisarolli äratundmine võib suurendada võimalusi sihtida mõningaid kasvajaid, mis tekivad geeni muteerumisel.

"Me õpime, et kromosoomid purunevad pidev alt ja neid hooldavad geenid parandavad, " ütleb kaasautor Michel Nussenzweig, M.D., Ph.D., Rockefelleri professor ja Howard Hughesi meditsiiniinstituudi uurija. "Need geenid on genoomi terviklikkuse säilitamiseks üliolulised ja kui geenid ei tööta korralikult, võib see viia vähini."

Uuring, millest teatati ajakirja Nature 30. märtsi numbris, viidi läbi riiklikes tervishoiuinstituutides ja seda juhtis Andre Nussenzweig, Ph.D., riikliku vähiinstituudi eksperimentaalse immunoloogia osakonna teadlane. ja Michel Nussenzweigi vend.

Mitmeid imetajate geene on seostatud vähiga, sest kasvajate tekke tõenäosus on suurem, kui geenid on muteerunud. Viimastel aastatel on bioloogid liigitanud need "vähile vastuvõtlikud geenid" kahte rühma: "väravavahid", mis toimivad rakkude kontrollimatu kasvu ja jagunemise pidurina, ja "hooldajad", mis hoiavad keha DNA-d purunemast või valeks ümberkorraldamisest. järjestus.

Kõige olulisem seni tuvastatud väravavahi geen on p53, mille avastas 1979. aastal Rockefelleri president Arnold J. Levine, Ph.D.. Keha kaitsmiseks vähi eest jälgib p53 geen rakke. mis sisaldavad kahjustatud DNA-d ja kas aeglustavad nende kasvu, kuni DNA-d on võimalik parandada, või indutseerivad need rakud enesetapu sooritama. Kui p53-s toimub mutatsioon, areneb kontrollimatu rakkude jagunemine, mis oleks blokeeritud inimesel, kellel on terve geenikoopia, sageli vähiks. P53 normaalse funktsiooni häireid seostatakse hinnanguliselt 60 protsendi inimeste vähijuhtumitega.

Ku80 mängis juba olulist rolli DNA kaheahelaliste katkestuste parandamisel, kuid seni polnud teada, et sellel on genoomi stabiilsuse säilitamisel hooldajaroll. Ajakirjas Nature avaldatud uurimistöös näitasid Nussenzweig ja tema kolleegid, et muteerunud Ku80 geeniga hiirte rakkudes on märgatav alt suurenenud kromosoomide purunemine ja järjestuse segadus.

Hoolimata nendest kromosomaalsetest ebastabiilsustest areneb hiirtel, kelle konstrueerimisel on Ku80 puudus, vähk vaid veidi varem kui tavalistel hiirtel, mis näitab, et Ku80 puudumine ei põhjusta kasvajaid otseselt. Selle asemel põhjustab Ku80 defitsiit kaudselt kasvajaid, kuna see tekitab geneetilisi muutusi, mille tulemuseks on teiste geenide, sealhulgas p53 mutatsiooni suurenemine. Selles suhtes meenutab Ku80 geeni nimega BRCA1, mis on hästi tuntud oma seose poolest rinnavähiga.

Hiirtel, kellel on Ku80 puudulikkus ja millel on ka p53 mutatsioonid, tekivad kiiresti kasvajad, mis on sarnased Burkitti lümfoomiks nimetatava haigusega inimestel, mille puhul kasvajad moodustuvad vere valgelibledes ja lümfisõlmedes.

Burkitti lümfoomist mõjutatud rakutüüp, B-lümfotsüüt, osaleb tavaliselt infektsiooni vastu võitlemises, luues antikehi, mis on keha kaitse võõraste sissetungijate vastu. Uuring viitab sellele, et Ku80 ja p53 teevad tavaliselt koostööd, et vältida kaheahelaliste katkestuste teket DNA-s kasvajateks.

"Kuigi p53 puudulikkus suurendab mitmesuguste vähivormide riski, on p53 ja Ku80 puudulikkus seotud spetsiifilisemate kasvajatüüpidega, " ütleb Nussenzweig. "Nende kasvajate üheks tunnuseks on see, et kromosoomi segmendid on korrast ära, mis viitab sellele, et Ku80 toimib tavaliselt, hoides kõike katkematuna ja õiges kohas."

Lisaks Andre ja Michel Nussenzweigile on töö kaasautorid Rockefelleri järeldoktor Eric Meffre ja Michael Difillppantinio, Jhe Zhu, Hua Tang Chen ja Thomas Ried riiklikust vähiinstituudist ning Edward E. Max. Toidu- ja ravimiamet. Rahastasid riiklikud tervishoiuinstituudid.

Rockefeller sai alguse 1901. aastal The Rockefelleri meditsiiniuuringute instituudina, mis on esimene USA biomeditsiiniuuringute keskus. Rockefelleri õppejõud on saavutanud märkimisväärseid saavutusi, sealhulgas avastuse, et DNA on geneetilise teabe kandja, ja hiljutise rakulise RNA polümeraasi, üksikuid geene aktiveeriva molekulaarmasina, 3-D struktuuri kindlaksmääramise.Ülikoolil on sidemed 20 Nobeli preemia laureaadiga, sealhulgas 1999. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna saaja Günter Blobeliga. USA riikliku teaduste akadeemia liikmeks valitakse kolmkümmend kolm õppejõudu, sealhulgas president Arnold J. Levine, Ph.D.

Populaarne teema