Как бактерии восстанавливают повреждения от солнца?

Новое исследование ставит под сомнение устоявшуюся модель репарации (починки) ДНК, повреждённой ультрафиолетовым (УФ) светом. Этот фундаментальный механизм есть у всех организмов, от бактерий до человека, и его сбои могут приводить к заболеваниям, таким как рак, пигментная ксеродерма, синдром Коккейна и трихотиодистрофия.

Пересмотр старой модели

Считалось, что у бактерий репарацию осуществляет комплекс из трёх белков: UvrA, UvrB и UvrC. Согласно прежней модели, по ДНК перемещались две молекулы UvrA и одна молекула UvrB (A₂B₁), сканируя цепь на наличие повреждений. После обнаружения дефекта комплекс останавливался, UvrC замещал UvrA и вместе с UvrB (B₁C₁) проводил ремонт.

Новые данные в пользу A₂B₂

Однако накопленные структурные данные, включая кристаллическую структуру комплекса UvrA/UvrB, полученную исследователями из Гарвардского университета, указывали на иную конфигурацию: A₂B₂ (две молекулы UvrA и две UvrB).

Для окончательной проверки учёные использовали малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (SAXS) на установке Advanced Photon Source. Анализ в растворе показал, что данные SAXS соответствуют одной из конфигураций A₂B₂, наблюдаемой в кристалле, и исключают модель A₂B₁. Этот вывод подтвердили пять независимых методов анализа.

Оставшиеся вопросы

Эксперименты не выявили значительных структурных изменений в комплексе при добавлении ATP или ADP. Для изучения этого аспекта, вероятно, потребуются дальнейшие эксперименты с модифицированными версиями белков.

Теперь исследователям предстоит доработать новую модель, объясняющую, как A₂B₂ идентифицирует повреждение, после чего UvrA и одна из молекул UvrB высвобождаются с приходом UvrC для проведения ремонта.