Ученые определили трехмерную структуру машины для репликации генома

Исследователи из Mount Sinai обнаружили, как фермент ДНК-полимераза дельта работает для копирования генома, который клетки передают из поколения в поколение. В исследовании, опубликованном в Nature Structural & Molecular Biology, команда также сообщила, как определенные мутации могут модулировать активность этого фермента, приводя к раку и другим заболеваниям.

"Мы впервые смогли представить структуру полного фермента в процессе синтеза ДНК с разрешением, близким к атомарному", — говорит ведущий исследователь Анил Аггарвал.

Исследование показало, как различные части этой сложной машины работают синхронно, чтобы копировать геном с высокой точностью. Команда также картировала ряд:

• Наследственных мутаций (передающихся от родителя к ребенку)
• Соматических мутаций (возникающих случайно в течение жизни)

Эти мутации в ДНК-полимеразе дельта связаны с "гипермутированными" опухолями. Помимо рака, они могут быть связаны с синдромом мандибулярной гипоплазии, глухоты и липодистрофии.

Ключевую роль в работе сыграли современные достижения в крио-электронной микроскопии. Эта технология, позволяющая визуализировать быстро замороженные молекулы в растворе, предоставила изображения высокого разрешения. Она позволила изучить не только отдельные атомы фермента, но и их движение для точной репликации генома.

"Мы знаем, что некоторые виды рака становятся зависимыми от этого фермента для своего выживания, и ингибирование его активности может открыть ценное терапевтическое окно", — отмечает д-р Аггарвал.

Исследования уникальной структуры и механизма полимеразы, особенно ее связи с раком, будут продолжены.