Ключевой фактор, сдерживающий запуск репликации ДНК

Группа учёных из Женевского университета (Швейцария) обнаружила ключевой фактор, подавляющий нежелательный запуск репликации ДНК. Этот процесс должен быть строго контролируемым, чтобы предотвратить неограниченное деление клеток, ведущее к образованию опухолей.

Профессор Дэвид Шор и его команда выявили клеточный фактор Rif1, который регулирует время репликации ДНК. Он обеспечивает активацию лишь части "точек начала репликации" (origins of replication) в определённые моменты клеточного цикла. Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, предполагает, что Rif1 играет роль в предотвращении "репликационного стресса ДНК" — процесса, вызывающего повреждения ДНК и нестабильность генома.

Контроль временной программы репликации

Активация точек начала репликации должна строго контролироваться, чтобы предотвратить слишком быструю репликацию, которая перегружает систему. В норме существует гораздо больше таких точек, чем используется. Учёные подозревают, что в предраковых клетках многие из этих обычно "спящих" точек активируются неадекватно.

Исследователи из UNIGE использовали дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) в качестве модельного организма, чтобы определить роль белка Rif1.

Механизм действия: удаление молекулярных "меток"

В сотрудничестве с учёными из Института Фридриха Мишера (Базель) и Медицинского центра Университета Вандербильта (Нэшвилл, США) было обнаружено, что Rif1 регулирует время репликации ДНК, действуя непосредственно на уровне точек начала репликации.

Механизм: Rif1 рекрутирует специфический фермент PP1 (фосфатазу 1), который удаляет молекулярные "метки", необходимые для запуска процесса репликации.

Связывание Rif1 с этим ферментом сдерживает несвоевременный запуск репликации ДНК. Эти защитные механизмы, вероятно, являются частью системы, предотвращающей репликационный стресс ДНК. Такой стресс, индуцируемый, в частности, в предраковых очагах, характеризуется повышенной скоростью репликации ДНК, что провоцирует повреждения ДНК и нестабильность генома — ключевые факторы образования опухолей.