MY.UAНовини
Вчені розгадали код відновлення ДНК
Вчені розгадали код відновлення ДНК

Вчені розгадали код відновлення ДНК

Дослідники з LMS та LMB виявили, як білковий комплекс D2-I ідентифікує та відновлює пошкодження ДНК, що є проривом, який обіцяє покращити лікування раку завдяки покращенню нашого розуміння шляхів відновлення ДНК. Ця співпраця може прокласти шлях до більш ефективної терапії, націленої на механізми, які ракові клітини використовують, щоб чинити опір лікуванню.

Співпраця між дослідниками двох британських інститутів, що фінансуються Радою з медичних досліджень, — Лабораторії медичних наук (LMS) у Лондоні та Лабораторії молекулярної біології (LMB) у Кембриджі — дозволила розгадати таємницю, що існувала десятиліттями, і в майбутньому може призвести до вдосконалення методів лікування раку.

Робота, яка розкрила основний механізм того, як одна з найважливіших систем репарації ДНК розпізнає пошкодження ДНК та ініціює їх відновлення, не давала дослідникам спокою протягом багатьох років. Використовуючи найсучасніші методи візуалізації, щоб уявити, як ці білки репарації ДНК рухаються по одній молекулі ДНК, та електронну мікроскопію, щоб зафіксувати, як вони «прикріплюються» до певних структур ДНК, це дослідження відкриває шлях до більш ефективних методів лікування раку.

Співпраця між лабораторіями професора Девіда Руеда (LMS) і доктора Лорі Пассмор (LMB) стала яскравим прикладом того, як #команданаука може приносити плідні результати, і підкреслює важливість цих двох інститутів у просуванні досліджень, що відкривають фундаментальні механізми біології, які в майбутньому стануть основою для поліпшення здоров’я людей.

Розгадка механізму репарації ДНК

Дослідники працювали над вивченням шляху репарації ДНК, відомого як шлях анемії Фанконі [FA], який було відкрито понад двадцять років тому. ДНК постійно пошкоджується протягом нашого життя під впливом факторів навколишнього середовища, включаючи ультрафіолетове сонячне світло, вживання алкоголю, куріння, забруднення та вплив хімічних речовин. Один із способів пошкодження ДНК — це її «зшивання», що позбавляє її здатності нормально реплікуватися та експресувати гени. Для того, щоб реплікуватися, зчитувати та експресувати гени, дві нитки подвійної спіралі ДНК спочатку повинні розпастися на окремі нитки. Коли ДНК зшивається, «нуклеотиди» («сходинки» подвійної спіралі ДНК) двох ниток злипаються, перешкоджаючи цьому процесу.

Накопичення пошкоджень ДНК, включаючи зшивання, може призвести до раку. Шлях FA активний протягом усього нашого життя, він ідентифікує ці пошкодження і постійно їх відновлює. Люди, які мають мутації, що роблять цей шлях менш ефективним, набагато більш схильні до раку. Хоча білки, що беруть участь у цьому шляху, були відкриті деякий час тому, залишалося загадкою, як вони ідентифікують зшиту ДНК і запускають процес відновлення ДНК.

Команда з сестринської установи MRC LMS, LMB в Кембриджі, на чолі з Лорі Пассмор, раніше визначила, що білковий комплекс FANCD2-FANCI (D2-I), який діє на одному з перших етапів шляху FA, затискає ДНК, тим самим ініціюючи репарацію ДНК на зшивках. Однак ключові питання залишалися відкритими: як D2-I розпізнає зшиту ДНК і чому комплекс D2-I також залучений до інших типів пошкоджень ДНК?

У дослідженні, опублікованому в журналі Nature, було використано комбінацію передових наукових методів, щоб показати, що комплекс D2-I ковзає вздовж дволанцюгової ДНК, контролюючи її цілісність, а також елегантно візуалізувати, як він розпізнає, де потрібно зупинитися, дозволяючи білкам рухатися і з’єднуватися разом у цій точці, щоб ініціювати відновлення ДНК.

Передові технології проливають світло на молекулярні взаємодії

Артур Качмарчик і Корак Рей з групи Девіда Руеда з дослідження одномолекулярних зображень, працюючи з Пабло Альконом з групи Лорі Пассмор, використовували найсучасніший метод мікроскопії, відомий як «корельований оптичний пінцет і флуоресцентна візуалізація», щоб дослідити, як комплекс D2-I ковзає вздовж дволанцюгової молекули ДНК.

Використовуючи оптичний пінцет, вони змогли захопити одну молекулу ДНК між двома намистинами, що дозволило їм точно маніпулювати ДНК та інкубувати її з обраними білками. Використовуючи флуоресцентно мічений D2-I і одномолекулярні зображення, вони спостерігали, як окремі комплекси D2-I зв’язуються з ДНК і ковзають по ній, скануючи подвійну спіраль. Вони виявили, що замість того, щоб безпосередньо розпізнавати зшивання між двома нитками ДНК, FA-затискач припиняє ковзання, коли досягає одноланцюгового розриву ДНК — області, де відсутня одна з двох ниток ДНК.

Використовуючи кріоелектронну мікроскопію, потужний метод, який дозволяє візуалізувати білки на молекулярному рівні, дослідники визначили структуру комплексу D2-I як у ковзному положенні, так і в стані зупинки на стику між одноланцюговою та дволанцюговою ДНК. Це показало, що контакти, які D2-I встановлює з цим з’єднанням одноланцюгової та дволанцюгової ДНК, відрізняються від контактів, які він встановлює лише з дволанцюговою ДНК. Це дозволило вченим ідентифікувати специфічну ділянку білка FANCD2, названу «KR-спіраллю», яка, як вони показали в експериментах з одномолекулярною візуалізацією, є критично важливою для розпізнавання та зупинки в одноланцюгових розривах ДНК.

Працюючи з Гійомом Гільбо та Джуліаном Сейлом з відділу PNAC ЛМБ, а також Темосом Ліоліосом та Паком Кніпшеєром з Інституту Хубрехта, Нідерланди, вони показали, що здатність комплексу D2-I зупинятися на цих з’єднаннях за допомогою спіралі KR є критично важливою для репарації ДНК за допомогою FA-шляху.

Коли ДНК нормально реплікується в наших клітинах, вона роз’єднує два ланцюги ДНК і копіює кожен окремий ланцюг. Це створює «вилку реплікації», де вихідні нитки ДНК розкручуються і на кожній нитці утворюється нова дволанцюгова ДНК. Однак, коли ця вилка досягає зшивки ДНК, нитки не можуть роз’єднатися, зупиняючи звичайний процес реплікації ДНК. Таким чином, вилка реплікації, що зупинилася, містить відкриті одноланцюгові розриви, в яких ДНК розмотується, але не реплікується. Це дослідження показало, що саме на цих з’єднаннях між одно- та дволанцюговою ДНК у вилці реплікації, що зупинилася, міцно фіксується білковий комплекс D2-I.

Значення для лікування раку і не тільки

Це не тільки дозволяє комплексу D2-I доставити інші білки шляху FA до зшивання ДНК, щоб ініціювати репарацію, але й закріпити решту дволанцюгової ДНК, захищаючи зупинену «вилку реплікації» від ферментів у клітині, які могли б пережувати відкритий кінець ланцюга ДНК і ще більше пошкодити ДНК. Ця робота показала, що саме структури ДНК всередині вилки реплікації, яка зупинилася внаслідок зшивання ДНК, а не сама зшита ДНК, змушують комплекс D2-I припинити ковзання і прикріпитися до ДНК, щоб ініціювати репарацію. Ці зупинені реплікаційні вилки з’являються при багатьох типах пошкоджень ДНК, що пояснює широку роль комплексу D2-I в інших формах репарації ДНК, а також за допомогою шляху FA.

Розуміння процесу репарації ДНК і, що важливо, чому він не відбувається, має величезне значення, оскільки пошкодження ДНК є ключовим фактором багатьох захворювань. Критично важливо, що багато ліків проти раку, наприклад, цисплатин, діють, викликаючи настільки серйозні пошкодження ракових клітин, що вони перестають ділитися і гинуть. У таких випадках шляхи репарації ДНК — такий життєво важливий фізіологічний процес у нормальному житті — можуть бути захоплені раковими клітинами, які використовують їх, щоб протистояти впливу хіміотерапевтичних препаратів. Розуміння механічної основи першого кроку на шляху репарації ДНК може привести до способів сенсибілізації пацієнтів, щоб ліки від раку могли бути більш ефективними в майбутньому.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Пийте каву правильно — житимете довше: дослідники виявили важливу закономірність
TSN
2026-10-18T21:21:58Z
Звичайний продукт може знизити ризик гіпертонії на 26%: що з'ясували вчені
TSN
2026-10-21T01:51:43Z
Вчені з'ясували, який манікюр робить руки привабливішими: результат дивує
24tv
2026-10-17T13:30:25Z
Стало відомо, де не можна садити фруктові дерева
AgroNews
2026-10-22T16:10:32Z
Сколіоз у дітей: ортопед - про те, чому наплічник і телефон не винні, а плавання й масаж не допомагають
Комсомольская правда
2026-10-25T13:04:01Z
Велика помилка: чому не варто застеляти ліжко одразу після пробудження
Фокус
2026-10-25T11:42:50Z
Не можете заснути вночі?: 5 незвичних способів проти безсоння
TSN
2026-10-21T16:21:13Z
Який чай корисніший для серця: зелений чи чорний — пояснення експертів
TSN
2026-10-21T15:51:58Z
ВЛК уже пройдена, але стан здоров’я погіршився: як діяти
Знай
2026-10-18T04:30:08Z
Стас Шурінс вперше за багато років з'явився на публіці: який зараз вигляд має 36-річний співак
TSN
2026-10-25T11:36:04Z
Розлучився після 25 років шлюбу: легенда "Ліверпуля" заручився із моделлю, молодшою на 16 років
Фокус
2026-10-21T18:33:33Z
Брітні Спірс збентежила фанатів: показала танець у прозорому спідньому
Фокус
2026-10-22T07:36:17Z
"Збираю себе докупи": Ірина Федишин показала перше фото з лікарні після втрати доньки
24tv
2026-10-21T19:21:37Z
Представниця України виступила на Дитячому Євробаченні-2026: яке місце посіла Еріка Колесніченко
Gazeta UA
2026-10-25T13:09:26Z
alyona alyona показала свій живіт після зменшення шлунка і зізналась у майбутній ще одній операції
TSN
2026-10-25T12:48:30Z
Відомий український продюсер захворів на рак: як він дізнався діагноз
Вива
2026-10-21T18:18:08Z
Софія Ротару звернулась російською до покійного чоловіка
Фокус
2026-10-23T12:33:51Z
"Щастя бути вдома": зірка "Спіймати Кайдаша" Бакланов про колишню дружину та нові стосунки
24tv
2026-10-22T12:09:49Z
Ракети вдарили по заводу "Протон" у Орлі: можливе влучання "Фламінго" чи Storm Shadow
Фокус
2026-10-23T16:46:25Z
Підліток влаштував кривавий розстріл у початковій школі: загинули діти — моторошні деталі
TSN
2026-10-16T14:00:48Z
На кордоні перехопили "голуба контрабандиста": він перевозив пігулки в рюкзачку
24tv
2026-10-15T18:15:03Z
У Києві пролунали вибухи
ГЛАВКОМ NET
2026-10-18T20:24:21Z
На Дніпропетровщині внаслідок атаки РФ загинув працівник ДТЕК
TSN
2026-10-25T12:36:57Z
У Німеччині повторно спалахнула пожежа в гірському будиночку нацистського керівництва
Европейская правда
2026-10-25T12:28:44Z
В Росії розбився винищувач Су-30СМ — перші деталі
TSN
2026-10-21T17:12:04Z
Смертельна ДТП у Бабаях: виїзд із другорядної дороги призвів до загибелі двох людей
Мій Харків
2026-10-22T11:43:17Z
Безпілотник Норвегії впав у Польщі: що відомо
ГЛАВКОМ NET
2026-10-21T21:54:17Z
Який птах відповідає вашому місяцю народження та що він символізує
TSN
2026-10-22T09:21:18Z
Погляньте на ці рослини: вони підкажуть ідеальне місце для свердловини
24tv
2026-10-21T19:27:59Z
Одна хитрість допоможе зберегти сушені гриби надовго: що покласти в банку
GlavRed
2026-10-21T20:21:40Z
Більше ніякої вогкості: хитрий трюк для сушіння білизни, про який знають не всі
GlavRed
2026-10-11T20:24:12Z
Конденсат на вікнах зникне: експерти назвали простий спосіб, який займає 5 хвилин
GlavRed
2026-10-25T12:45:30Z
Містечко в Англії визнано одним із найкращих місць для життя: чим воно особливе
ГЛАВКОМ NET
2026-10-25T11:36:11Z
Коли додавати овочі в бульйон: секрет насиченого смаку та прозорості
GlavRed
2026-10-11T16:42:46Z
Простоять усю зиму і не запліснявіють: як правильно сушити гриби
GlavRed
2026-10-22T23:42:49Z
Ракам – відпустити минуле, Овнам – діяти послідовно: найавторитетніший гороскоп на 14 жовтня 2026 року
ГЛАВКОМ NET
2026-10-13T17:57:15Z
Електромобіль як основне авто: що варто продумати до покупки
Топ Жир
2026-10-22T14:00:36Z
Капсулу часу ВАЗ-2109 1988 року з пробігом лише 2000 км продають у Дніпрі
Топ Жир
2026-10-22T17:54:29Z
Ігнорувати не можна: що потрібно зробити восени, щоб підготувати авто до зими
GlavRed
2026-10-21T17:18:42Z
День автомобіліста: яскраві листівки, історія свята, привітання у прозі та віршах
ГЛАВКОМ NET
2026-10-25T05:03:54Z
Шістсот конфіскованих машин: чому поліція масово забирає авто за "перебиті" номери
Знай
2026-10-25T04:06:01Z
Кольорові смужки на шинах збивають водіїв з пантелику: що вони означають
GlavRed
2026-10-24T08:27:17Z
Останній Mercedes-Benz SLR Stirling Moss із пробігом 53 км оцінили в понад $6 млн
Топ Жир
2026-10-23T18:15:06Z
Лише 7820 км: капсулу часу ЗАЗ Lanos 2012 продають у Києві за цікаву ціну
Топ Жир
2026-10-23T17:57:27Z
Subaru готує сюрприз для фанатів WRX: седан отримає коробку від старого STI
Фокус
2026-10-23T17:28:06Z
Підірвали генерала Сарварова: агент ГУР "Фома" створив мережу, яка стежить за офіцерами РФ
Фокус
2026-10-23T20:07:00Z
Саміт на трьох не потрібен Пекіну: експерт розкрив, чому план Кремля вийти з ізоляції провалився
24tv
2026-10-21T20:21:23Z
"Усі згодні з рішенням": Трамп заговорив про "пекельні санкції" проти РФ після повернення Габбарда до США
TSN
2026-10-22T18:55:53Z
РФ запустила балістику по Києву, прогриміли вибухи: що відомо
Фокус
2026-10-21T19:45:33Z
Протестувальники влаштували масові безлади в Барселоні, понад сотня затриманих
Европейская правда
2026-10-25T13:18:06Z
Тристоронні переговори щодо війни в Україні можуть відновитись вже в листопаді, — Ушаков
Фокус
2026-10-25T13:15:06Z
Рубіо озвучив головну вимогу Росії для завершення війни
ГЛАВКОМ NET
2026-10-24T00:43:55Z
Лубінець назвав точний час припинення вогню в Олешках
ГЛАВКОМ NET
2026-10-24T18:43:46Z
Трамп зателефонував Маску та попросив скасувати обмеження Starlink для України — WSJ
ZN UA
2026-10-22T22:13:00Z
Маск звинуватив ЗСУ в порушенні правил Starlink та заявив про обмеження
ГЛАВКОМ NET
2026-10-24T22:01:50Z
З’їв десерт — і помер: турист помер через фатальну помилку в кафе
TSN
2026-10-21T19:51:48Z
Зимовий час: коли треба перевести стрілки
ZN UA
2026-10-21T22:06:53Z
Сліпий, однорукий і марнославний: як адмірал Нельсон ризикнув життям заради безсмертної слави
24tv
2026-10-21T19:36:43Z
У полон до десантників потрапив розвідник, який шпигував за Китаєм, а потім опинився на війні в Україні
ГЛАВКОМ NET
2026-10-25T13:15:21Z
Переможця Золотого м’яча оголосять без попереднього попередження
Football.ua
2026-10-25T12:46:32Z
Мобілізація в Україні: коли можуть направити на ВЛК попри відстрочку
Политека
2026-10-21T20:00:10Z
Зрада та відьомство: як суд над королівською герцогинею став передвісником Війни троянд
Фокус
2026-10-23T15:27:41Z
Крилаті ракети атакували завод "Енергія" в Єльці: що він виробляє для армії РФ
Хвиля
2026-10-25T12:00:40Z
Київ під ударом балістики, лунають вибухи: перші деталі
TSN
2026-10-21T19:51:52Z
Дрова можуть зіпсуватися навіть у дровітні: скільки років їх можна зберігати
GlavRed
2026-10-22T01:24:28Z
Київ здригнувся від вибухів: що відомо про нічну балістичну атаку
Фокус
2026-10-21T23:46:18Z
Знову атака балістики серед ночі: у Києві пролунала серія вибухів
24tv
2026-10-21T23:12:59Z
Початок опалювального сезону в Житомирі в 2026 році: коли увімкнуть тепло в квартирах
Политека
2026-10-25T13:01:11Z
Гороскоп для Риб на тиждень з 26 жовтня по 1 листопада: названо найвдаліші дні тижня
Политека
2026-10-25T12:31:49Z
За поширення фото і відео наслідків обстрілів та роботи ППО у 2026 році засудили 75 осіб
InternetUA
2026-10-25T12:28:06Z
Як зимуватиме Київ: сценарій від WSJ
ГЛАВКОМ NET
2026-10-25T12:24:50Z
У Полтаві російський дрон влучив у "Епіцентр": перші подробиці
GlavRed
2026-10-25T11:18:42Z
Світло вимикатимуть із самого ранку: як діятимуть графіки 25 жовтня
GlavRed
2026-10-24T20:49:00Z
Фіолетові томати розпродали за перший тиждень
AgroNews
2026-10-25T13:16:03Z
Де відремонтують пошкоджені війною багатоквартирні будинки: уряд виділив майже 190 мільйонів гривень
ZN UA
2026-10-25T12:55:02Z
Атомна стратегія Китаю за кордоном: як видобуток урану в Африці перемагає фінансові бар'єри в Європі
ZN UA
2026-10-25T12:01:00Z
Ціни на бензин і дизельне паливо стрімко зростуть: експерт попередив про новий фактор
GlavRed
2026-10-25T12:00:10Z
Митні перевірки зерновозів хочуть перенести до Польщі та Словаччини
AgroNews
2026-10-25T11:25:19Z
У Молдові констатували, що ситуація з рівнем води у Дністрі поліпшилася
Европейская правда
2026-10-25T11:07:11Z
Пенсіонер може втратити квартиру через комунальні борги
ZN UA
2026-10-25T11:04:25Z
7000 гривень зникли: клієнти «Приватбанку» залишаються без карток і грошей
GlavRed
2026-10-25T10:12:06Z
Як зарядити телефон, коли немає світла: експерти розповіли про п'ять альтернативних способів
Политека
2026-10-21T19:21:26Z
Відома блогерка показала не те фото: її виправдання насмішило ще більше
Фокус
2026-10-23T11:12:47Z
Поки Маск мріє про Марс, Японія летить на супутник Фобос: почалася нова космічна гонка
Комсомольская правда
2026-10-25T13:04:23Z
Найстрашніший експеримент в історії: людей змушували зустрічатися з привидами у дзеркалах
Фокус
2026-10-25T12:42:16Z
iPhone Duo пройшов жорсткий тест на міцність від JerryRigEverything
InternetUA
2026-10-25T12:31:07Z
Огляд Samsung Galaxy Watch9: швидший, розумніший, але не витриваліший
ITC
2026-10-25T12:13:11Z
Чи зникне інтернет в Україні через атаки Росії: експерт оцінив ризики
TSN
2026-10-25T11:36:54Z
США і Китай формують протиборчі ШІ-альянси: як інші країни намагаються уникнути програшу — AP
ZN UA
2026-10-25T11:13:46Z
16 років потому: після аварії на платформі Deepwater Horizon в океані відбувається щось жахливе
Фокус
2026-10-25T10:51:07Z
Чорноморець не скористався раннім вилученням у складі Карпат
Football.ua
2026-10-25T13:07:57Z
«Чорноморець» у більшості не дотиснув «Карпати» в Прем'єр-лізі
ГЛАВКОМ NET
2026-10-25T13:06:40Z
Артета про бажання Раї грати в Іспанії: Хіба що на пляжі з друзями влітку
Football.ua
2026-10-25T12:55:04Z
Бойко: Мабуть майстерності не вистачило. Все-таки це Шахтар
Football.ua
2026-10-25T12:43:30Z
Неймар отримав червону картку за «правилом Вінісіуса» та поліз у бійку з легендою
ГЛАВКОМ NET
2026-10-25T12:30:30Z
Левандовскі назвав Ямаля своїм фаворитом на Золотий м'яч, але окремо відзначив Олісе
Football.ua
2026-10-25T12:25:49Z
Куртуа сподівається зіграти в Ель-Класіко
Football.ua
2026-10-25T12:25:39Z
Росії надали право на проведення ЧС-2030 з важкої атлетики
ZN UA
2026-10-25T12:19:26Z
Гаджиєв: Це ще не все, що ми хочемо показати
Football.ua
2026-10-25T12:16:03Z