Wie wir und andere Wirbeltiere Alter, unsere DNA -Mutationen akkumuliert und wird neu geordnet , die in einer Vielzahl von altersbedingten Krankheiten , einschließlich Krebs führen kann. Biologen Vera Gorbunova und Andei Seluanov haben nun entdeckt, ein Grund für die steigende DNA-Schäden : die primäre Reparatur-Prozess beginnt mit zunehmendem Alter nicht und wird durch eine, die weniger genau ist ersetzt.
Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift PLoS Genetics veröffentlicht.
"Die Wissenschaftler haben begrenzte Werkzeuge, um genau zu untersuchen, wie die DNA-Reparatur mit dem Alter verändert hatte ", sagte Gorbunova . "Wir sind jetzt in der Lage, die Effizienz, mit der Zellen in Mäusen unterschiedlichen Alters Reparatur DNA-Brüche an der gleichen Stelle im Chromosom zu messen. "
Gorbunova erklärte, dass bei Mäusen sind jung, die Brüche in der DNA- Stränge werden durch einen Prozess namens nicht-homologen Ende (NHEJ ), in dem der Schaden durch Verkleben der DNA zusammen mit keine oder nur sehr wenige Überschneidungen repariert repariert . Allerdings Gorbunova und Seluanov festgestellt, dass NHEJ begann zu scheitern wie die Mäuse älter wurde , so dass eine weniger zuverlässige DNA-Reparatur- Prozess - microhomology vermittelte End Joining ( MMEJ ) - zu übernehmen . Mit MMEJ Reparaturen, sind Bruchenden zusammen durch überlappende ähnliche Sequenzen , die innerhalb der gebrochenen DNA-Enden zu finden sind verklebt. Dieses Verfahren führt zu einem Verlust an DNA -Segmente und die falschen Teile zusammengenäht .
Gorbunova und ihr Team konnten ihre Beobachtungen durch die Arbeit mit gentechnisch veränderten Mäusen, deren Zellen produzieren das grün fluoreszierende Protein (GFP) zu machen , dass jedes Mal, wenn die Brüche repariert werden glüht. Durch die Verfolgung , wie viele Zellen leuchteten in verschiedenen Geweben grün, die Forscher festgestellt , die Effizienz der Reparatur.
" Wir haben gezeigt, zwei Dinge mit diesen genetisch veränderten Mäusen ", sagte Gorbunova . " Nicht nur, dass die Effizienz der DNA-Reparatur- Rückgang mit dem Alter , aber die Mäuse begann mit einem schlampiger Reparaturmechanismus , was zu Mutationen , insbesondere im Herz und Lunge. "
DNA-Brüche treten häufig auf , weil tierische Zellen werden ständig Angriff von Routinetätigkeiten in der Umwelt - sei es durch eine Explosion von Röntgenstrahlen von einem Besuch beim Arzt oder einfach atmen Sauerstoff - und , als Folge , die DNA-Moleküle oft beschädigt .
Mit den gentechnisch veränderten Mäusen , kann das Forscherteam nun , wie die Ernährung , Medikamente und verschiedene genetische Faktoren wirken sich auch auf DNA-Reparatur bei Mäusen zu suchen.
" Diese Mäuse können sehr gut helfen uns, neue Wege zu entwickeln , um einige der Krankheiten, die mit dem Altern zu verhindern ", sagte Gorbunova .