Odkryto nowy mechanizm chroniący komórki przed błędami! Przełom w biologii molekularnej?
Międzynarodowy zespół z Instytutu Badań nad Rakiem Molekularnym (IMCR) Uniwersytetu w Zurychu oraz Hiszpańskiego Narodowego Centrum Badań nad Rakiem (CNIO) opisał na łamach „Nature” nowy, wcześniej nieznany mechanizm chroniący materiał genetyczny komórek w trakcie podziału.
Co sekundę w organizmie człowieka dzielą się miliony komórek, szczególnie w takich tkankach jak szpik kostny, jelita czy skóra. Proces ten opiera się na skomplikowanej maszynerii molekularnej kopiującej miliardy jednostek chemicznych tworzących DNA. W centrum nowego odkrycia znajduje się białko kohezyna, kluczowe dla organizacji genomu wewnątrz jądra komórkowego.
Kohezyna od dawna znana jest z dwóch podstawowych funkcji: łączenia dwóch kopii każdego chromosomu przed podziałem komórki oraz nadawania nowo skopiowanemu DNA prawidłowej organizacji przestrzennej w jądrze komórkowym. Jak wyjaśnia Ana Losada, kierująca grupą Dynamiki Chromosomów w CNIO, zwijanie DNA przez kohezynę to nie tylko sposób na zmieszczenie długiej nici w mikroskopijnym jądrze – dzięki niemu odległe od siebie fragmenty genomu mogą się ze sobą komunikować.
Nowe badanie ujawniło dodatkową, dotąd nieznaną rolę tego białka: ochronę materiału genetycznego podczas replikacji DNA.
Kohezyna interweniuje, gdy replikacja napotyka przeszkody
Replikacja DNA bywa zakłócana, np. gdy komórce brakuje budulca potrzebnego do skopiowania nowej nici – zjawisko to określa się jako stres replikacyjny. Jeśli takie przerwy nie zostaną odpowiednio opanowane, DNA może pękać lub gromadzić mutacje sprzyjające chorobom, w tym nowotworom.
Badacze wykazali, że kohezyna jest błyskawicznie rekrutowana do miejsc, w których replikacja DNA zostaje zakłócona, stabilizując strukturę i promując ochronną organizację przestrzenną genomu. Białko to blokuje jednocześnie aktywację czynnika Primpol, który potrafi awaryjnie wznowić replikację, lecz kosztem wprowadzenia licznych błędów genetycznych.
Odkrycie może mieć znaczenie dla onkologii precyzyjnej – wiele obecnych terapii przeciwnowotworowych działa właśnie poprzez wywoływanie stresu replikacyjnego w komórkach guza. Zrozumienie mechanizmu ochronnego kohezyny mogłoby pomóc w opracowaniu terapii łączonych, które wyłączałyby tę ochronę wybiórczo w komórkach nowotworowych, oszczędzając zdrowe tkanki. Kohezyna bywa też zmutowana w kilku typach nowotworów, w tym w mięsaku Ewinga, raku pęcherza moczowego i niektórych białaczkach szpikowych.
Źródło: Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)
Czytaj też: Oto nowa wskazówka dla lekarzy! Naczynia w guzie ujawniają, jak potoczy się leczenie!
Grafika tytułowa: Indra Projects / Unsplash
