Tão logo as células desenvolveram os cromossomos linear do que eles tinham um problema com risco de vida para resolver.
Para as máquinas que os reparos do DNA quebrado, as extremidades dos cromossomas parecem muito com quebra na necessidade de emendar, para que pudessem obter uma resposta de danos ao DNA que acabaria por ser letal para as células. Telômeros, segmentos de DNA que ficam nas extremidades dos cromossomos, resolver esta situação, protegendo as extremidades dos cromossomas de ser confundido com quebras de DNA. Agora, novas pesquisas mostram que duas proteínas trabalhar de forma independente para reprimir e controlar - a ativação de vias de resposta danos que poderiam causar cromossomos a ser prejudicados.
Em pesquisa publicada na Nature, Titia de Lange, chefe do Laboratório de Biologia Celular e Genética da Universidade Rockefeller, e Eros Denchi Lazzerini, um pós-doutorado em seu laboratório, mostrou que as duas proteínas, TRF2 e POT1, independentemente reprimir a ativação de dois resposta a danos do DNA em vias de extremidades dos cromossomas, e ainda mostrou como a sinalização destas vias, por sua vez, desempenham um papel crucial no reparo do DNA. As duas proteínas são parte de um complexo de proteínas chamado shelterin, que se liga especificamente aos telômeros e assegura que as extremidades dos cromossomas não obter uma resposta de danos ao DNA.
Quando há uma quebra em um cromossomo ou quando os telômeros encurtam, a célula ativa uma resposta e pára de se dividir, realocando seus recursos para reparar o DNA: proteínas chamadas fatores de danos no DNA são recrutados para o local e forma de focos que podem ser observados no microscópio . Um desses caminhos, ATM, procura double-stranded breaks enquanto o segundo, ATR, olha para single-stranded DNA, que pode formar um fio, onde começou a se degradar.
Esta série de eventos podem acontecer em qualquer lugar no cromossomo, mas Lazzerini Denchi e de Lange descobriu que o complexo shelterin tem um mecanismo interno de iniciar esses resposta danos no DNA especificamente em vias de telômeros. Quando Lazzerini Denchi e de Lange excluído TRF2 do complexo shelterin, eles viram que essa supressão provocou a formação de DNA danos focos de telômeros, o que indica que a célula foi convocando seus recursos para reparar os telômeros danificados.
No entanto, quando excluídos TRF2 em células que faltava ATM quinase, o principal fator de sinalização da via, não vejo nenhuma resposta. "Isso realmente nos surpreendeu", diz de Lange. "Nós pensamos que ambas as vias seriam ativados, mas desde que não vimos uma resposta após a remoção de danos tanto quinase ATM e TRF2, isso significava que o caminho ATR não foi ativado. Então, outra coisa estava controlando o caminho ATR".
Desde POT1 é a única proteína dentro do complexo shelterin que se liga a single-stranded DNA e single-stranded DNA ativa a via ATR, de Lange e Lazzerini Denchi pensamento POT1 era um bom candidato. Quando eles testaram sua teoria, excluindo POT1, o caminho ATR provocou a formação de DNA danos focos de resposta, uma resposta que foi significativamente reduzida quando ATR - mas não quinase ATM - níveis foram reduzidos na célula.
Os pesquisadores puderam concluir que POT1 reprime ATR e TRF2 reprime ATM. "É realmente muito elegante", diz de Lange. "O telômero tem sido capaz de criar esse complexo de proteínas, shelterin, que contém duas proteínas que controlam as duas vias principais que detectar e reparar danos no DNA."
Lazzerini Denchi e de Lange também descobriram que esses dois caminhos desempenham um papel crucial no reparo do DNA através de uma reação chamada nonhomologous final adesão, que termina DNA ligações sem qualquer consideração para a seqüência no final. Seu trabalho com TRF2 e POT1 mostraram que tanto a ATM ou ATR pode estimular este tipo de reparo. "Nós descobrimos que o reparo do DNA depende fortemente de sinalização destes percursos DNA resposta a danos", diz de Lange. "E a única maneira que poderíamos ter imaginado isso é usando telômeros."
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