生化学者は癌および老化の突然変異に中央である DNA の傷がその細胞酵素をコピーする DNA をどのようにだますか正確に示しました。 見つけることは酸化 DNA の損傷 - 癌および老化の下にあると長く信じられるプロセス - 常置遺伝の損傷をどのように作成できるか説明します。
デューク大学の医療センターの研究者の調査結果はジャーナル性質によってオンライン 2004 年 8 月 22 日、出版されました。 科学者は生物化学ロリーナ Beese、 Ph.D の助教授によって。導かれ、ペーパーの主執筆者はジェラルド Hsu の M.D./Ph.D 公爵学生でした。 他の共著者はトマス Carell およびドイツのルートビッヒ Maximillians 大学のマティアス Ober です。 研究は国立癌研究所によって主にサポートされました。
DNA は螺旋階段のように形づく倍によって残される分子です。 螺線形の 2 つの繊維はヌクレオチドと呼出される分子亜単位のシーケンス、かベースによってリンクされます。 4 つのヌクレオチド - グアニン、チトジン、アデニンおよびチミン - は自然に困惑の部分のように互いを補足します。 正常な DNA では、グアニンはチミンが付いているチトジンおよびアデニンと一致します。 ただし、セルの空電反応酸化の分子は不適当な組み合わせの原因となる場合がある 「8-oxoguanine」になるためにグアニンを変えることができます。
この不適当な組み合わせは始まる DNA の複製の過程において 2 つの繊維が解凍すると発生します。 DNAポリメラーゼと呼出される蛋白質の酵素はそれから新しい二重残された DNA を作成するためにヌクレオチドを追加する 1 つの 「テンプレート」の繊維に沿う方法を働かせます。 複製プロセスでは、ポリメラーゼは Cheerio によって引かれるスパゲッティ繊維のように小さい 「実行中のサイト」を通して DNA の繊維を - 幾分引きます。
通常、この 「ハイファイの」ポリメラーゼは正確に補足のヌクレオチドを追加し、間違えられた検出します。 これらの間違いか不適当な組み合わせは - Cheerio を詰らせるスパゲッティ繊維のよじれのような…実行中のサイトを歪める奇形として彼ら自身を明らかにします。 そのような奇形は不適当な組み合わせを訂正するために修理メカニズムを誘発します。
研究者の頭文字の調査は正しいチトジンよりもむしろアデニンとの 8-oxoguanine の組合わせを誤まることをポリメラーゼが生化学的に 「好む」ことを明らかにしました。 検出されなくてし、訂正されて、そのような不適当な組み合わせが癌の自由な成長か老化のセルの死を誘発できるセルの機械装置のエラーの原因となれば。 ただし、研究者は長く 8 oxoguanine アデニン不適当な組み合わせが容易にポリメラーゼによって検出を避けるようであることがわかってしまいました。
「動力学のいくつかの調査およびこの不適当な組み合わせの反作用の生物化学がずっとありますが、とよくこの特定の損害によって避けられる検出」、かなぜそれは理解されませんでした Beese を言いました。 「一連の 1 時そのような酸化損害ですが、私達がそれの理解に」。なぜ集中したかである mutagenic 考慮されます、
実験では、 Hsu は細菌、 stearothermophilus 地熱 Hot Springs で繁栄するバチルスの thermostable 緊張からの特に丈夫なポリメラーゼの酵素を使用しました。 彼は 8-oxoguanine を含んでいた DNA の繊維と共にこの酵素を結晶させました。 ポリメラーゼが水晶の DNA を総合する機能を保つので Hsu はそして正しく (チトジン) または不正確な (アデニン) ヌクレオチドを追加し、結果を観察しました。
X 線の結晶学を使用して、研究者は大きい精密と水晶の蛋白質そして DNA の構造を推論できました。 一連の水晶彼らはテンプレートからの正確な、変異する繊維を作成したと同時にポリメラーゼの機能の構成されたスナップショットを分析しました。