Сибирские учёные научились определять участки ДНК человека, требующие «починки» при помощи особых ферментов.
Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН установили, каким образом особый фермент гликозилаза NEIL-1 (фермент, который ищет измененные основания в ДНК) определяет участки молекулы человека, требующие «починки». Обнаружить такие повреждения очень сложно — в ДНК 3,2 миллиарда нуклеотидов, а проблемный участок отличается от неповрежденного лишь несколькими атомами. Сотрудник СО РАН заметили, что ферменты гликозилаза заставляют ДНК изгибаться в проблемных участках.
«Вначале гликозилаза связывается с ДНК в произвольном месте, а затем начинает поиск поврежденных оснований, перемещаясь вдоль молекулы, как иголка проигрывателя по дорожке пластинки. У фермента есть несколько аминокислотных остатков, и мы выяснили, что один из них всегда выступает сенсором, сигнализирующим о проблемных участках. В таких местах гликозилаза останавливается, инициирует изгибание ДНК и выворачивание поврежденного нуклеотида», — рассказали исследователи.
Всего у человека 11 ДНК-гликозилаз, и у них есть специализация: разные ферменты узнают разные повреждения. А подобные нарушения происходят в организме человека постоянно. Причины: стресс, ультрафиолетовым излучением, радиация, старение и другие факторы. Большинство неполадок устраняется естественным образом с помощью специальных белков-ферментов. Но, если этого не происходит, злокачественные клетки ждёт мутация, гибель и злокачественные перерождения.
Результаты этого исследования важны при подборе правильной химиотерапии для лечения онкологии. Действие лечения направлено на разрушение клеток, поэтому важно назначать препараты, с которыми система восстановления клеток человека не сможет справиться быстро.
Учёные также добавляют, что помощи ДНК-зондов можно оценить устойчивость организма человека к повышенной радиации и другим вредным условиям труда, связанным с химическим производством.