Zuvor Unknown ÜberwachungsmechanismusVerwendet von Zellen Um oxidativ geschädigten DNA -Monitor

In aktuellen Gesundheitslieferung , sind Antioxidantien der letzte Schrei , als " jeder weiß " , dass die Verringerung der Menge der " reaktiven Sauerstoffspezies " - zellschädigende Moleküle, die Nebenprodukte des Zellstoffwechsels sind - ist entscheidend für die Erhaltung der Gesundheit. Was nicht jeder weiß, ist, dass unser Körper bereits eine Reihe komplexer Prozesse in unsere Zellen, die diese schädlichen Nebenprodukte der Lebenshandhaben und die Reparatur der Schäden , die sie verursachen gebaut.

Zum Beispiel , nur wenige von uns wissen, dass , während unsere Zellen DNA wird ständig durch reaktive Sauerstoffspezies ( durch andere Kräfte als auch ) beschädigt ist, gibt es auch komplexe Mechanismen , die ständig zu bewerten , dass die Schäden untersuchen und die Reparaturen an unsere fragile Erbsubstanz an mindestens 10.000 mal am Tag in jeder Zelle in unserem Körper. Die Vital biochemischen Prozesse, mit denen diese Konstante DNA-Reparatur stattfindet, nur noch teilweise aufgrund ihrer Komplexität , Geschwindigkeit und der Schwierigkeit der Untersuchung komplexer Wechselwirkungen in lebenden Zellen zu verstehen . Darüber hinaus bleibt es unbekannt, wie sich Zellen spüren die oxidativ geschädigten DNA in den ersten Platz .

In einem Artikel in der veröffentlichten Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS )ein Forscherteam von der University of North Carolina in Charlotte bekannt, dass sie eine bisher unbekannte Überwachungsmechanismus , als DNA-Schäden Checkpoint bekannt , die von Zellen verwendet werden, um oxidativ geschädigten DNA Überwachung aufgedeckt hatte . Die Feststellung , von UNC Charlotte Biologie Student Jeremy Willis und Bachelor Honours Student Yogi Patel ersten verfasste , war auch Co-Autor von Bachelor Honours Student Barry L. Lentz und Assistant Professor für Biologie Shan Yan .

" DNA-Schäden ist die zugrunde liegende Pathologie in vielen wichtigen menschlichen Krankheiten, einschließlich Krebs und neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson, so der Ankunft in einem vollen Verständnis der hoch entwickelten Mechanismen, die Zellen beschäftigen in der Regel um solche katastrophalen Folgen zu vermeiden, ist es wichtig , " Yan festgestellt.

Zwei biochemische Stoffwechselwege , wie ATM - Chk2 und ATR - Chk1 bekannt , regelt die Zelle die Reaktion und die Reparatur von DNA -Doppelstrangbrücheund andere Arten von DNA-Schäden oder Replikation Stress jeweils . Die molekularen Mechanismen, die ATR - Chk1 Checkpoint Aktivierung zugrunde lagen, sind die Entkopplung der DNA- Helikase und DNA -Polymerase -Aktivitäten und Ende Resektion von Doppelstrangbrüchen .

"Die Bedeutung dessen, was wir gefunden haben, ist, dass es einen dritten , zuvor unbekannte Auslöser für ATR - Chk1 Kontrollpunkt -Weg , und dieser neuartigen Mechanismus wird im Rahmen der oxidativen Stress heraus", so Yan.

Insbesondere entdeckt Yan -Team , dass unter den Bedingungen von oxidativem Stress ( in Gegenwart von Wasserstoffperoxid) einer Basenexzisionsreparatur Protein als APE2 bekannt spielt unerwartete Rolle bei der Checkpoint Antwort : Einzelstrang-DNA -Generation und Chk1 Vereins. Das Protein wurde bereits bekannt, in der DNA-Reparatur von oxidativen Schäden einbezogen werden , aber in der Ergebnisse der Studie nicht an Umfang aufgedeckt. Die besondere Rolle der APE2 in der Einzelstrang-DNA -Generation in 3 ' zu 5'-Richtung wird als Einzelstrangbruch Ende Resektion ( " SSB Ende Resektion " ) von den Autoren genannt .

Die Studie, die Experimente mit Xenopus laves durchgeführt (der Krallenfrosch , eine Spezies häufig als Versuchstier verwendet ) Ei auszugsweise - ein experimentelles System, das Yan Labor wurde für die Untersuchung der DNA-Reparatur und Checkpoint -Mechanismen in einem zellfreien Bedingungen entwickelt. Xenopus ist nützlich, weil es ein Wirbeltier (und somit sehr ähnlich wie beim Menschen in der Zellbiologie ) und ihre Keimzellen können leicht hergestellt und gehandhabt werden .

Yan ist zuversichtlich, dass diese Forschung wird neue Wege zur pharmakologischen Strategien in der Medikamentenentwicklung gegen Krebs und neurodegenerative Erkrankungen zu öffnen.