Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Репарация ДНК: лучше один раз увидеть...

Ученые проследили за сканированием ДНК ремонтными белками
NanoNewsNet по материалам ScienceDaily: Quantum Dots Spotlight DNA-Repair Proteins in Motion
 
Ремонтные белки эффективно сканируют наш геном, находят ошибки, прыгая как блохи между молекулами ДНК, скользя вдоль их цепочек и, возможно, делая остановки в подозрительных местах. Так считают ученые из Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh), Университета Эссекса (University of Essex) и Университета Вермонта (University of Vermont), пометившие белки квантовыми точками, чтобы рассмотреть разворачивающиеся действия.

Все мы постоянно подвергаемся бомбардировке находящимися в окружающей среде токсинами, которые становятся причинами «ошибок» в наших ДНК. Поэтому система быстрой репарации очень важна для сохранения целостности ДНК-последовательностей и адекватной работы клетки, объясняет Беннет ван Хаутен (Bennett Van Houten), доктор философии, профессор отделения молекулярной онкологии и руководитель программы молекулярной и клеточной биологии рака Онкологического института Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh Cancer Institute), профессор кафедры фармакологии и химической биологии Медицинской школы Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh School of Medicine).

Как работает эта система – важный вопрос, который пока не имеет ответа, – говорит он. – Она должна быть в состоянии идентифицировать очень небольшие ошибки в трехмерной организации цепочек генов. Это все равно, что на каждой улице по всей стране найти выбоины и успеть отремонтировать их до следующего часа пик.

Ученые попытались раскрыть тайну, пометив два репарационных белка, UvrA и UvrB, квантовыми точками – полупроводниковыми нанокристаллами, светящимися разным цветом. Чтобы более четко разглядеть процесс, они также растянули обычно спирализованную молекулу ДНК в несколько прямых нитей.

Исследователи наблюдали, как белок UvrA случайным образом перепрыгивает от одной молекулы ДНК к другой, задерживаясь на одном месте в течение семи секунд. Но когда белок UvrA образовывал комплекс с двумя молекулами белка UvrB (UvrAB), начинал действовать новый более эффективный механизм: комплекс скользил вдоль нити ДНК в течение 40 секунд. Затем он также отделялся от одной молекулы ДНК и перепрыгивал к другой.

Если бактерия E.coli имеет только один комплекс UvrAB, 13 часов будет достаточно, чтобы был просканирован весь геном, – говорит ведущий исследователь Нейл М. Кэд (Neil M. Kad) (кафедра биологических наук, Университет Эссекса, Великобритания). – Около 40 комплексов, что сопоставимо с тем, что уже известно ученым, потребуется, чтобы просканировать ее геном за 20 минут – время деления бактерии.

В дополнении к случайным скачкам и скольжению ученые также наблюдали то, что они назвали «приостановленным движением», при котором перемещение комплекса UvrAB казалось медленнее и носило более целенаправленный характер.

Около одной трети исследованных нами подвижных молекул ведут себя именно таким образом, – говорит соавтор работы Дэвид М. Воршо (David M. Warshaw), профессор и декан факультета молекулярной физиологии и биофизики Университета Вермонта. – Приостановка движения может представлять собой проверку UvrAB-комплексами структурных аномалий, ассоциированных с повреждением ДНК.

Сейчас ученые изучают возможность того, что комплексы анализируют форму или химическую конфигурацию молекулы ДНК, взаимодействуя с ней. Ошибка может изменить локальную структуру ДНК, меняя ее совместимость с репарационными белками и, возможно, вызывая корректирующий ответ.

Результаты исследования опубликованы в Molecular Cell (Neil M. Kad et al., Collaborative Dynamic DNA Scanning by Nucleotide Excision Repair Proteins Investigated by Single- Molecule Imaging of Quantum-Dot-Labeled Proteins).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
29.03.2010

Читать статьи по темам:

биомолекулы визуализация наночастицы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Впервые на экране: нейтрофилы идут по следу

Перемещая с помощью «оптического пинцета» микрочастицы, содержащие характерные для бактерий химические вещества, исследователи направляли движение иммунных клеток – нейтрофилов – в нужную сторону и снимали уникальные видеосюжеты.

читать

Белки из неприродных аминокислот: начало пути

Новое направление синтетической биологии – создание полностью «настраиваемых» белков. Рибосома, считывающая за раз не три, а четыре нуклеотида, позволяет использовать для дизайна биополимеров более 250 неприродных аминокислот.

читать

Инструкцию для синтеза неземных белков написали словами из четырех букв

Чтобы синтезировать в живых клетках не существующие в природе белки, содержащие искусственные аминокислоты, пришлось изменить структуру рибосом, научив их читать кодоны из четырех нуклеотидов.

читать

Молодые клетки отсылают грязное белье мамам

При делении клеток все морально и физически устаревшие белковые молекулы перемещаются из дочерней клетки в материнскую. В результате молодая клетка оказывается полностью свободной от ассоциированных с возрастом повреждений.

читать

Здоровые прионы защищают оболочки нервных волокон

Когда миелиновые оболочки нервных волокон изнашиваются, запускается ферментная система, разрушающая прионный белок. Его фрагменты поступают в шванновские клетки, давая им сигнал приступить к восстановлению миелина.

читать

Правильный фолдинг белков защитит нейроны

Вещество, активирующее регулятор синтеза белков-шаперонов, способствующих правильному фолдингу (сворачиванию аминокислотных цепочек), предотвращает дегенерацию нейронов.

читать