Las Células tienen la capacidad notable de no perder de vista su contenido genético y -- cuando salen mal las cosas, caminar hacia adentro y reparar el daño antes de que el cáncer u otra condición peligrosa para la vida se convierta.
Pero la DNA exacto cómo las células vigilan la integridad de sus genomas, determinan problemas, e intervienen para reparar rota o miscoded ha sido uno de los secretos de cerca llevados a cabo de la naturaleza. Ahora, sin embargo, un parte en la Ciencia del gorrón describe una nueva base de datos desarrollada por personas de investigadores del Howard Hughes Medical Institute en la Facultad de Medicina de Harvard que está proporcionando al primer retrato detallado del ejército de más de 700 proteínas que las ayudas mantengan la integridad de la DNA.
“La generación de esta base de datos está cambiando la manera que pensamos en la reacción del daño de la DNA,” explicó al investigador Stephen J. Elledge de Harvard, el autor mayor de HHMI del nuevo estudio publicado el 25 de mayo de 2007, en Ciencia. “Nuestro trabajo pinta un paisaje más amplio de esta reacción crítica que ayude a las células para mantener sus genomas intactos.”
La reacción del daño de la DNA es una acción rutinaria en la vida de cualquier célula. La Tensión causada por factores ambientales tales como exposición a la luz ultravioleta, a la radiación ionizante o a otros fenómenos ambientales puede hacer la DNA romper aparte o cambiar sus pares de la base del nucleótido de maneras malsanas. Si tales mutaciones se dejan desenfrenadas, pueden acumular en un cierto plazo y llevar, final, al cáncer o a la diabetes.
Elledge comparó la reacción del daño de la DNA a un centro del mando y de mando: “Envía los sensores y envía una alarma para comenzar a activar diversos caminos de la reparación.”
Elledge explicó que dos enzimas críticas, sabidas en taquigrafía científica como la ATMÓSFERA y ATR, actúan como los sensores para detectar problema y para iniciar la reacción del daño de la DNA dedicando el aparato molecular de la reparación de la célula. Observando para considerar cómo la ATMÓSFERA y el ATR reaccionaron al daño en células, el grupo de Elledge encontró que un pequeño ejército molecular -- más de 700 diversas proteínas -- se llama en la acción fisiológica cuando la DNA de la célula está necesitando la reparación.
El grupo de Elledge estudió las células humanas en cultura y correlacionó su reacción a la luz del radiación ionizante y ultravioleta. Específicamente, el grupo observaba para considerar qué proteínas en la célula químicamente fueron alteradas por la ATMÓSFERA y el ATR de las enzimas, encontrando 900 sitios en 700 proteínas que cambiaron en respuesta a daño de la DNA. El descubrimiento que tan muchas proteínas están implicadas en el proceso, Elledge dijo, era una sorpresa grande.
“Los resultados de este estudio ilustran el paisaje extraordinario amplio de la reacción del daño de la DNA, que extiende mucho más alla de qué fue anticipada de estudios anteriores,” él dijeron.
La revelación que tan muchas proteínas están implicadas en reparar la DNA defectuosa abre una frontera molecular que prometa discernimiento en un espectro de enfermedades. Por ejemplo, en un papel del compañero, también publicó esta semana en la Ciencia, el grupo de Elledge utilizó la nueva base de datos de la reparación de la DNA para determinar dos proteínas críticas a reclutar el gen BRCA1 a los sitios del daño de la DNA. El gen BRCA1 es sabido para proteger contra el pecho y el cáncer ovárico suprimiendo tumores.
“Ahora tenemos una mejor idea cómo la proteína BRCA1 se está apuntando a los sitios del daño de la DNA, “de Elledge dijimos, y éste parece funcionar con una parte bastante grande del programa BRCA1.”
Las proteínas, conocidas como Abraxas y RAP80, atan a la proteína BRCA1 y forman un complejo que regule tres modos esenciales del control de daños de la DNA: dañe la resistencia, los puntos de verificación genéticos que obligan la proliferación de célula, y la reparación de la DNA. Hay tres variantes de este BRCA1 complejo y uno es mediado por Abraxas y RAP80, proporcionando a ventanas potencialmente diversas en la naturaleza protectora del gen.
“Tenemos que parar el pensar en BRCA1 como única entidad. Hay tres complejos y que el complejo está haciendo lo que” Que es qué necesita conseguir imaginada,” Elledge dijo.
Él observó eso que sabía simple que BRCA1 viene en tres sabores distintos da a investigadores la oportunidad de arreglar el papel de cada uno en la reacción del daño de la DNA y el inicio de tumores.
Un vástago intrigante de las conclusión, Elledge dijo, es que proporcionan a un avance potencial en el papel del estrógeno en cáncer de pecho.
“RAP80 también ata el receptor del estrógeno y puede tener papeles en la transmisión de señales con el camino del estrógeno,” él dijo. “Pienso que esto puede ser una pista grande sobre cómo BRCA1 tiene especificidad del pecho para el tumorigenesis.”
Eso es importante, Elledge explicó, porque una de las preguntas por contestar grandes sobre BRCA1 es porqué actúa para suprimir solamente algunos formularios del cáncer: El gen es “campo común en células (todos), tan porqué cáncer de pecho y una no cierta otra clase de "" del cáncer
Explorando los dominios del substrato de las enzimas de la ATMÓSFERA y del ATR, Elledge agregó, está seguro de rendir un discernimiento más profundo en las condiciones numerosas mediadas por los mecanismos defectuosos de la reparación de la DNA. Por ejemplo, usando la nueva base de datos presentada por su grupo, Elledge y sus colegas determinaron una proteína hecha por el gen de FANCI, implicado en la anemia de Fanconi, un síndrome de desarrollo y de la cáncer-predisposición. El síndrome es causado por las averías en los genes que controlan la capacidad de reparar la DNA rota.
Estas conclusión fueron publicadas el 20 de abril de 2007, en la Célula del gorrón.
La punta, Elledge discutió, es que el nuevo retrato de la red extensa y sofisticada de la proteína que es la base de la reacción de una célula al daño de la DNA tiene el potencial de desenmascarar la interacción molecular en la raíz de muchas enfermedades y condiciones.
“Estas cosas son realmente importantes,” él dijo. “Éste es cómo las cosas consiguen coordinadas y cómo se activan los diversos caminos de la reparación. Cada vez que usted duplica una célula, hay suficiente problemas que este mecanismo está llamado en la acción.”
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