Biochemiker der Duke University Medical Center haben wichtige Komponenten, die die Zell-DNA reparieren Maschinen ermöglichen geschickt Start ihrer Tätigkeit in beiden Richtungen entlang eines DNA-Strangs zu Streifen aus fehlerhafter DNA entdeckt.
Diese Flexibilität zeigt beispielhaft die Macht der Reparatur-Maschinerie, die die Zellen vor Mutationen Wachen und bearbeite aus Fehlern, die während des Prozesses von Chromosom Replikation auftreten. Störung der "mismatch repair" Maschinen ist die Ursache für verschiedene Arten von Krebs, darunter relativ häufige Formen von Darmkrebs.
Die Forscher, die von Howard Hughes Medical Institute Investigator Paul Modrich, Ph.D., an der Duke geführt, berichteten ihre Ergebnisse in den 2. Juli 2004, Ausgabe der Zeitschrift Molecular Cell. Gemeinsame ersten Autoren auf dem Papier waren Leonid Dzantiev, Ph.D., und Nicoleta Constantin, der andere Co-Autoren waren Jochen Genschel, Ph.D., Ravi Iyer, Ph.D., und Peter Burger, Ph.D. Die Forschung wurde durch die National Institutes of Health unterstützt.
Modrich und seine Kollegen haben schon lange die Mismatch-Reparatur Maschinerie der Zelle untersucht. Diese Maschinen erkennt und korrigiert Fehler in der DNA-Replikation, in der die falschen DNA-Einheit in in einem sich neu bildenden DNA-Strang wird genäht. Normalerweise werden solche Einheiten - Nukleotiden genannt - auf einem Strang der doppelsträngigen DNA-Molekül Verbindung mit komplementären Nukleotiden auf dem anderen Strang, wie ergänzende Teile eines Puzzles. So ist ein Adenin auf einem Strang der Regel mit einem Thymin auf der anderen Seite, und ein Guanin an einem Strang mit einem Cytosin auf einem anderen gekoppelt.
Der Prozess der Mismatch-Reparatur beinhaltet zunächst die Anerkennung der Mismatch - zum Beispiel eines Adenin mit einem Cytosin. Die Maschinen erkennt dann eine Pause in den neu synthetisierten DNA-Strang, der die Maschine löst verbrauchsteuerpflichtige Abschnitt einschließlich der Mismatch, beginnend am strand break und Arbeitsbedingungen auf den Mismatch und etwas darüber hinaus. Das System ersetzt dann den übereinstimmenden Strang mit einer mit den korrekten komplementären Nukleotid.
Ein zentrales Geheimnis ist, wie der Mismatch-Reparatur-System flexibel genug, um eine solche Auslösung Strang Pause auf beiden Seiten des mismatch erkennen entlang der DNA-Strang, sagte Modrich. In der Molecular Cell Papier, haben er und seine Kollegen den Protein-Komponenten der Maschinen, wie Bidirektionalität ermöglicht definiert und herausgefunden, wie diese Komponenten am Strang versammeln Pause, um die Exzision zu lenken.
Wichtig ist, zeigten die Forscher biochemische Experimente und Analysen von Mutationen in die Reparatur-Proteine, wie die Maschinen für die Exzision der fehlerhaften DNA-Strang "weiß", welchen Weg sie aus dem Strang zu brechen, um die Diskrepanz zu gehen.