Anhäufung von DNA-Schäden können aggressive Formen von Krebs verursachen und beschleunigte Alterung , so dass die körpereigenen DNA-Reparaturmechanismen in der Regel Schlüssel zu guter Gesundheit sind . In einigen Krankheiten der DNA-Reparatur- Maschinen können gefährlich werden . Wissenschaftler von einer Gruppe von Forschern am Scripps Research Institute ( TSRI ) in La Jolla, Kalifornien führte , haben einige der wichtigsten Proteine, die in eine Art von DNA-Reparatur schief gegangen beteiligt entdeckt.
Der Schwerpunkt der neuen Studie, in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht, ist ein Protein namens Ring1b . Die Forscher fanden heraus , dass TSRI Ring1b fördert Fusion zwischen Telomeren - repetitiven DNA-Sequenzen , die als Stoßfänger an den Enden der Chromosomen handeln und schützen wichtige genetische Information . Die Wissenschaftler zeigten auch die Hemmung dieses Proteins kann die Belastung für die Zellen, die durch eine solche Telomerdysfunktion betroffen deutlich zu reduzieren.
"Wir sind sehr weit von der Therapie , aber ich glaube, dass viele der Faktoren, die wir identifiziert haben könnte eine Schlüsselrolle bei der Verarbeitung von dysfunktionalen Telomeren zu spielen, eine der wichtigsten Veranstaltungen in der Tumorgenese [ Krebs Einleitung ] ", sagt Eros Lazzerini Denchi , Assistenzprofessor an die TSRI führte die Studie .
The Trouble with Telomere
Menschen sind mit langen Telomeren geboren , die aber kürzer werden jedesmal, wenn eine Zelle im Körper trennt. Mit zunehmendem Alter , Telomere sehr kurz , vor allem in Geweben, die hohe Proliferationsrate haben .
Das ist, wenn die Probleme beginnen . Wenn die Telomere zu kurz werden , verlieren sie ihre Telomere Schutzkappe und werden durch die DNA-Reparatur- Maschinen Proteinen erkannt . Dies ist auf die Fusion von Chromosomen führen "end- to- end" in eine strangartige Formation .
Registriert Chromosomen repräsentieren eine abnorme genomische Anordnung, die extrem instabil in sich teilenden Zellen ist . Bei der Zellteilung, trat Chromosomen brechen kann , die Schaffung neuer Haltepunkte , die weiter wieder einrasten können abweichende DNA-Reparatur . Diese Zyklen von Fusion und Bruch verursachen eine zügellose Maß an Mutationen, die den Nährboden für Krebs sind .
" Sie klettern im Grunde das Genom , und dann haben Sie eine Menge Chancen, sehr böse Mutationen auszuwählen ", sagte Lazzerini Denchi .
Festlegen eines DNA -Falle
Um zu verstehen , wie diese schädliche Fusionen verhindern , Lazzerini Denchi und seine Kollegen wollten alle Reparaturfaktoren beteiligt sind.
Die Forscher beschlossen, eine Falle zu stellen . Mit gentechnisch veränderten Zellen , die Forscher waren in der Lage, eine Telomer -Bindeprotein namens TRF2 entfernen. Ohne TRF2 , sind Telomere ungeschützt und DNA-Reparaturproteine an Chromosomenenden , wo sie Chromosomenfusionenfördern rekrutiert.
Die Forscher dann gefangen und isoliert alle Proteine fanden sie gebunden an den Telomeren . " Es war wie ein Angelausflug , und der Köder in unserem Fall war die Telomer-DNA -Sequenz ", sagte Lazzerini Denchi .
Cristina Bartocci , ein Postdoctoral Fellow in Lazzerini Denchi Labor zu der Zeit und erster Autor der neuen Studie , verbrachte mehr als zwei Jahren zu perfektionieren eine Technik, um Proteine, die an den Telomeren strömten zu identifizieren. " Es war eine ziemlich anspruchsvolle Experiment durchzuführen ", sagte sie .
Die Forscher dann trennte die Proteine aus den DNA-Sequenzen, und schickte die Proteine TSRI Professor John Yates ' Labor für Massenspektrometrie-Analyse . Diese Analyse ergab 24 bekannten Reparaturproteine und 100 zusätzliche Proteine, deren Rolle in Telomerdysfunktion zuvor nicht beschrieben worden.
Das Team dann verfeinert die Suche und nahm einen genaueren Blick auf die Rolle der Reparaturfaktor Protein namens Ring1b . Zum ersten Mal konnten die Wissenschaftler in der Lage, Ring1b an das Chromosom Fusionsprozess zu verknüpfen. Bartocci sagte der Rolle der Ring1b in dysfunktionalen Telomeren Reparatur war " ziemlich beeindruckend. "
"Wenn Sie nicht über Ring1b , ist der Prozess der Verschmelzung der Chromosomen nicht sehr effizient ", sagte Lazzerini Denchi .
Neben Ring1b hat das Team rund 100 Faktoren, die zu Fehlern in der DNA- Schadensbehebung in Zusammenhang stehen könnten gefunden. Der nächste Schritt in der Forschung ist es, weiter zu verfeinern die lange Liste der DNS-Reparaturfaktorenund anderen Proteinen zu untersuchen , die die menschliche Gesundheit beeinträchtigen können.