Обнаружен белок, ремонтирующий ДНК

Основываясь на данных, полученных в ходе проекта «Геном человека», исследователи выделили ключевой инструмент, с помощью которого клетка ремонтирует свой генетический материал в случае его повреждения. Последнее приводит к огромному числу различных заболеваний: от злокачественных новообразований до болезни Альцгеймера, и, с другой стороны, обуславливает процесс старения.

Исследователи описали фермент, который восстанавливает участки ДНК, поврежденные оксидативным стрессом – одним из наиболее распространенных процессов в клетках организма.

Повреждение ДНК при оксидативном стрессе возникает из-за того, что отдельные участки генетического кода «вышибаются» высокоактивными свободными радикалами, такими как гидроксильный радикал, супероксид или перекись водорода. В норме все эти вещества образуются как побочный продукт процессов дыхания, а также при инфекции, воспалении, курении табака и употреблении алкоголя. Если нарушения генетического кода не устранять, то они будут накапливаться по мере деления клетки, при этом будет нарастать вероятность нарушения правильной работы клетки.

«Оксидативные повреждения лежат в основе всех остальных», - утверждает профессор Митра из Техасского университета. «Это основная форма окислительного стресса у аэробных организмов, он постоянно протекает в наших клетках. Таким образом, необходим специальный механизм для восстановления ДНК», - пояснил профессор.

Чтобы выяснить этот механизм, профессор Митра и его коллеги попытались найти те гены человека, которые кодировали бы подобные белки, отвечающие за «ремонт» ДНК у кишечной палочки. После выделения двух таких последовательностей нуклеотидов, ученые синтезировали с помощью одной из них неизвестный доселе белок, который восстанавливал ДНК in vitro так же, как и его аналог у кишечной палочки. Этот фермент, названный гликозалазой, является первым из нового класса белков, восстанавливающих ДНК у млекопитающих, и он обладает двумя особенностями, которые, похоже, определяют его центральную роль в защите от окислительного стресса.

Исследования окислительного стресса относятся к фундаментальным, однако они создают основу для решения таких насущных проблем, как канцерогенез и дегенеративные болезни нервной системы.