Ремонт ошибок в ДНК происходит только в короткое "окно возможностей"

У эукариот, включая человека, ключом к выживанию является способность определённых белков быстро и точно исправлять ошибки, возникающие при репликации ДНК для создания новых клеток.

В исследовании, опубликованном 23 декабря 2011 года в журнале Science, учёные из Института исследования рака Людвига и Калифорнийского университета в Сан-Диего частично раскрыли механизм этой работы, называемый репарацией ошибочно спаренных нуклеотидов (MMR).

Основной вопрос в MMR — как белки определяют, какое основание в неправильной паре является ошибочным. Например, если гуанин (G) некорректно спарен с тимином (T), то что является ошибкой — G или T? Неправильный выбор приводит к мутациям.

Используя в качестве модельного организма пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae), исследователи под руководством Ричарда Д. Колоднера обнаружили, что вновь реплицированная ДНК генерирует временный сигнал, который сохраняется 10–15 минут после репликации. Этот сигнал помогает идентифицировать цепь как новую и, следовательно, как потенциальный объект для MMR.

Сам сигнал не был идентифицирован, но, по предположению Кристофера Д. Путнама, им могут быть характерные одноцепочечные разрывы (nicks) в ДНК или определённые белки, ассоциированные с репликацией. Учёные работают над точным определением сигнала.

Эти результаты, в сочетании с более ранними работами, впервые визуализировавшими MMR в живой клетке, более полно объясняют, как эукариоты устраняют ошибки репликации ДНК, которые могут приводить к дефектам и развитию рака.

«То, как эукариоты идентифицируют вновь синтезированную цепь ДНК, оставалось загадкой как минимум 30 лет. Эти открытия действительно меняют наши представления о том, как работает MMR», — заявил Путнам.