Zum ersten Mal haben Forscher an der Universität Umeå in die zeigen, wie die DNA-Polymerase epsilon Enzym baut neue Genome gelungen . Die von diesen Forschern hergestellt detailliertes Bild zeigt, wie Mutationen, die für die Entwicklung der dazu beitragen können Darmkrebs und Gebärmutterhalskrebs führen zu Veränderungen in der Struktur des Proteins. Diese Studie wird in der Fachzeitschrift Nature Structural and Molecular Biology veröffentlicht.
Genome von Paaren von langen DNA-Strängen aufgebaut. In früheren Kollaborationen mit amerikanischen Forscher haben Umeå University Wissenschaftler gezeigt, dass DNA-Polymerase Epsilon ist eine der drei Enzyme, die DNA-Stränge bauen in allen übergeordneten Organismen von der Hefe bis zum Menschen. Wenn die DNA eines Organismus Genom kopiert wird, ist die DNA -Polymerase epsilon zum Aufbau etwa die Hälfte der DNA verantwortlich ist. Dieser Vorgang erfolgt schnell und mit sehr hoher Genauigkeit zu produzieren Mutationen, die schädlich für die Zelle und den Organismus als Ganzes zu vermeiden.
Um auf molekularer Ebene , wie DNA-Polymerase epsilon baut neues DNA so schnell und genau zu verstehen, haben Forscher an der Universität Umeå Röntgenkristallographie -Techniken verwendet, um eine sehr detaillierte Bild des Proteins in den Akt der Bau einer neuen DNA-Stück gefangen zu produzieren. Sie entdeckten, dass DNA-Polymerase Epsilon hat eine einzigartige Proteinstruktur - eine Domäne, die noch nie in einem anderen Polymerase gesehen worden ist . Dieser neue Bereich zeigt, dass DNA-Polymerase Epsilon hat eine einzigartige Art und Weise des Festhaltens an der DNA , dass es zu kopieren , ohne herunterzufallen und mit wieder von vorn anfangen entwickelt.
Die Forscher führten weitere Experimente zu ihrem neuen Modell zu bestätigen und zeigte, dass die neue Domäne ( dass sie die P- Domäne genannt ) ist in der Tat für die Fähigkeit des Proteins , lange Stränge der DNA , ohne herunterzufallen bauen von entscheidender Bedeutung. Dies ist eine wichtige Eigenschaft der DNA -Polymerase- epsilon , dass es seine Rolle für das Kopieren DNA und Wiedergeben des Genoms als eine Zelle teilt erfüllen können .
Das menschliche Genom wurde nun kartiert. Heute gibt es große fortlaufende internationale Studien , in denen die DNA von Tumor Zellen und der Familien mit erblichen Bedingungen einge sequenziert , um zu sehen , ob es irgendwelche speziellen Mutationen, die verursacht haben die Tumore zu bilden , oder dass die erbliche Bedingungen geführt haben . Im Rahmen dieser Arbeit wurden eine Reihe von Mutationen in DNA-Polymerase epsilon vor kurzem entdeckt , die unmittelbar mit der Entwicklung von kolorektalen und Gebärmutterhals-Krebs verknüpft werden können.
" Die Struktur der Polymerase , die wir gelöst haben ist es möglich zu sehen, wo diese Mutationen führen zu Veränderungen in der Struktur der DNA-Polymerase epsilon ", sagt Erik Johansson , Professor an der Abteilung für Medizinische Biochemie und Biophysik , "Das kann uns helfen zu verstehen , warum eine bestimmte Mutation trägt zur Entwicklung einer bestimmten Krebs. " Professor Johansson , die die Studie in Zusammenarbeit mit anderen, einschließlich Elisabeth Sauer- Eriksson , Professor am Institut für Chemie .