Die DNA in unseren Zellen ist ständig von ökologischen, chemischen und zellulären Beleidigungen bombardiert.
Glücklicherweise, enthalten unsere Zellen viele Enzyme, die streng, Erkennung und Reparatur von Schäden, die durch diese Beleidigungen gewidmet. In der Tat, Versäumnis dieser Enzyme erforderliche Reparaturen zu den Genen zu machen die Anhäufung von Mutationen und schließlich Zelle führen kann Tod oder möglicherweise Krebs. Jedoch scheint es, dass die Aktivität der Enzyme einige DNA-Reparatur wichtiger als andere, vor allem bei der Entwicklung von Embryonen. University of Pittsburgh Forscher berichten in der Krebsforschung , dass ein schlecht Enzym, bekannt als DNA-Polymerase Zeta oder Pol Zeta, verstanden hat die unheimliche Fähigkeit, Zellen mit sogar schwer beschädigte DNA ein neues Leben geben. Außerdem, wenn das Enzym fehlt in Zellen, die bereits Wachstum-Probleme haben, die Folgen, die Chromosomen sind katastrophal und kann zu Krebs führen.
"Pol Zeta scheint die einzige von einer Gruppe von spezialisierten DNA-Polymerasen, die wichtig für die Entwicklung in Tiere, sind", erklärt John p Wittschieben, Ph.d., Forschung Lehrer in der Abteilung für Pharmakologie, University of Pittsburgh School of Medicineund Erstautor der Studie. "Darüber hinaus spielt seinen Verlust in Tierzellen eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung von Chromosomeninstabilität, die ein Markenzeichen der Krebs ist. Daher glauben wir, seine Funktion werden kann, um die Entwicklung von Tumoren zu unterdrücken."
Obwohl DNA-Polymerasen--Enzyme verantwortlich für kopieren, editieren und Reparieren von Gene und umgebende DNA--haben in der Regel die Möglichkeit, ganz genaue Kopien der Stränge der DNA, in bestimmten Bereichen Situationen beschädigt Läsionen bezeichnet, können diese Replikation-Maschinen zu einem kompletten Stillstand zu bringen. In den letzten paar Jahren haben Wissenschaftler gelernt von der Existenz einer Vielzahl von so genannten Läsion replizieren Polymerasen, die zu überwinden diese Replikation "Endzeichen" und halten Sie Zellen aufteilen, die andernfalls durch ihre eigenen Selbstmord Mechanismen getötet würden.
Zum ersten Mal entdeckt in angehenden Hefe-Zellen, und später in Pflanzen und Tieren, Pol Zeta hat die bemerkenswerte Fähigkeit im Reagenzglas, um DNA effizient mit Läsionen zu erweitern, die meisten anderen DNA-Polymerasen in ihren Schienen stoppen. Andere Forschung hat gezeigt, dass Inaktivierung dieses Enzyms Läsion-Replikation in Hefe führt zu einem dramatischen Rückgang der Häufigkeit der Mutationen induziert durch eine breite Palette von DNA beschädigen Agenten.
In dieser Studie, Dr. Wittschieben--arbeiten im Labor von Richard D. Wood, Ph.d., Professor für Pharmakologie, Programm des Richard M. Cyert Lehrstuhls für Molekulare Onkologie und Leiter der molekularen und zellulären Onkologie an der Universität von Pittsburgh Cancer Institute--versucht, Pol Zeta Schlüsselrolle in Mäuse Zellen bestimmen. Um dies zu tun, Drs. Wittschieben und Holz deaktiviert, oder "knocked out," das Gen für Pol Zeta Rev3L Untereinheit, den Teil mit den Funktionen der Läsion replizieren. Jedoch Aussparen das Rev3L gen erwies sich tödlich für die Mäuse Embryonen. Die Ermittler isoliert dennoch Fibroblasten aus dieser Embryonen zu sehen, ob sie in Kultur lebendig gehalten werden konnte. Nach wiederholten versuchen, die Maus embryonalen Fibroblast oder MEFs, beim Teilen Fehler und innerhalb von ein paar Wochen oder Monate starben.
Verdacht besteht, dass die MEFs starben, weil sie sich selbst zerstörende waren, oder Apoptosis unterzogen, die Forscher dann das Gen für ein Protein p53 genannt klopfte, ist ein Molekül Zelle-Selbstmord-Signalisierung. Nach Paarungen zwischen den p53-ko Mäusen und Rev3L ko Mäuse würde die Ermittler isoliert und kultivierten MEFs von den Nachkommen der Paarungen zu sehen, ob alle wachsen. Leider nicht alle Zellen aufteilen. Jedoch drei Monate später, einige Zellen begann, zu wachsen und zu einem erstaunlich robust Preis.