Как молекулярный Супермен защищает геном от повреждений

При делении клетки две ключевые молекулярные машины — репликации (копирования ДНК) и транскрипции (считывания генов для синтеза белка) — неизбежно сталкиваются на одной и той же "дорожке" ДНК. Это может привести к катастрофическим последствиям.

Учёные из Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) обнаружили, что роль "молекулярного Супермена", разрешающего этот конфликт, играет белок Dicer. Ранее он был известен только своей функцией в процессе RNA interference (RNAi), избирательно "выключающем" гены.

Исследовательская группа под руководством профессора Роберта Мартинссена (Howard Hughes Medical Institute Investigator) выяснила, что Dicer помогает высвобождать аппарат транскрипции с ДНК, чтобы дать дорогу репликации. Эта новая функция критически важна для сохранения целостности генома у дрожжей.

Ключевые выводы исследования, опубликованного в Cell:

• Широкий охват: Dicer работает не только в "замолчанных" областях генома, но и по всему геному, контролируя высвобождение транскрипционного аппарата на сотнях высокоактивных генов.
• "Гены домашнего хозяйства": Особенно важна роль Dicer для так называемых "housekeeping" генов, которые постоянно используются клеткой для базового выживания.
• Последствия столкновений: Без Dicer столкновения машин репликации и транскрипции приводят к массовой потере сегментов ДНК при каждом делении клетки — к хромосомным перестройкам (геномной нестабильности).
• Связь с болезнями: Геномная нестабильность связана со старением и раком. Мутации в Dicer также ассоциированы с повышенным риском образования опухолей.

Как заключает Мартинссен, открытие может объяснить эту связь: "Возможно, роль Dicer при раке заключается в защите генома путём предотвращения столкновений между транскрипцией и репликацией".