Les scientifiques découvrent le mécanisme de garantie moléculaire pour maintenir des mutations géniques dans la vérification

Chacun sait que les mutations - les erreurs génétiques dans l'ADN, le matériau de l'hérédité - sont mauvaises : Plus de mutations dans l'ADN des cellules, plus se développer de risque de cancer est élevé.

Mais pendant les dernières années il est apparu clairement que les procédés mêmes qui produisent des mutations, si elles ont lieu relativement à un basse fréquence, peuvent réellement nous protéger contre le cancer.

Comment est-ce que le fuselage sait-il maintenir ces procédés dans la vérification, veillant elles ne montent pas en flèche hors du contrôle, entraînant une forte augmentation dans notre risque de cancer ? Une réponse préliminaire à cette question est sortie de la recherche effectuée par prof. Zvi Livneh et étudiant chercheur Sharon Avkin, avec l'étudiant chercheur Leanne Toube et M. Ziv Sevilya du service de biochimie, et du prof. Moshe Oren du service de biologie cellulaire moléculaire, avec deux collègues américains. Les résultats de leur étude sont apparus récent dans la cellule moléculaire de tourillon scientifique.

Les instruments de l'ADN copiant (qui a lieu avant la division cellulaire) sont des membres d'une famille d'ADN polymérase appelé d'enzymes. L'ADN polymérase se déplace le long d'une boucle de la molécule bicaténaire, affichant chaque morceau de matériel génétique et copiant pendant qu'il va le long, pour produire l'ADN neuf qui sera réussi en circuit à la cellule de descendant à la division cellulaire. Cette enzyme peut être un intransigeant pour l'exactitude - si elle fonctionne dans les dégâts de la radiothérapie ou de l'exposition aux substances nocives sur le brin d'ADN, elle peut s'arrêter dans ses pistes, impossibles de continuer de copier. Une interruption de ce tri signifie la mort pour la cellule. Mais pas tous les dégâts à l'ADN sont critiques et, pour éviter la mort en gros des cellules, un deuxième type d'ADN polymérase, un qui est davantage « négligent » et peut improviser quand il heurte un accroc, évolué dans la cellule. « La réparation de l'ADN sujette aux erreurs, » car elle a appelé, est basée sur une compromission : La cellule vit, mais au prix de permettre à des mutations génétiques d'être reportées dans la division cellulaire.

La solution du fuselage aux mutations réduisantes à un minimum est de n'avoir pas moins de dix enzymes « négligentes » différentes. Bien que ceci puisse sembler paradoxal - intuitivement, des enzymes plus négligentes devraient signifier plus de mutations - chacune de ces enzymes est réglé pour traiter certains types de détails de dégâts d'ADN. Cette spécialisation est ce qui maintient le niveau de la mutation, et ainsi le risque de cancer, inférieur. Mais l'existence de cette variété d'enzymes de spécialiste implique le règlement précis du système - autrement la copie par les enzymes négligentes pourrait sortir du contrôle et mener à une prolifération malsaine des mutations.

Le prof. Livneh et son équipe a récent découvert un mécanisme de garantie qui évite une telle prolifération des mutations. Ce mécanisme permet à l'enzyme droite d'aller fonctionner au bon moment, et seulement quand il a eu besoin. Les composantes principales dans ce système sont les protéines p53 et p21. p53, nommé « molécule de l'année » il y a plusieurs années par la Science, est réputé pour son rôle central dans la maîtrise dans des procédés de cancer dans la cellule. Dans ce cas, les protéines semblent agir en tant que superviseurs, apprivoisant les enzymes négligentes et les maintenant dans la vérification attentive. La recherche des scientifiques a prouvé que si le fonctionnement de p53 ou de son parent, p21, est nui, les activités des enzymes négligentes peuvent entrer dans la vitesse surmultipliée, menant à plus de mutations.

Le mécanisme réel fonctionne avec une sorte de bride moléculaire qui retient l'enzyme de copie d'ADN sur le brin d'ADN. Quand l'enzyme rencontre les dégâts d'ADN, les attaches appelés d'une ubiquitine de petite molécule à la bride. L'ubiquitine, dans ce cas, sert à ancrer des molécules d'ADN polymérase de rechange - les négligentes - à la bride. p53 écrit l'illustration quand il est alerté aux dégâts et cause p21 d'être produit. Le p21 agit alors en tant qu'une sorte de facilitateur, aidant à attacher l'ubiquitine correcte en place et l'ADN polymérase calé libérant à l'écart ainsi son remontage peut obtenir de fonctionner. Ainsi, ces deux protéines parviennent à aider les cellules de fuselage à mettre à jour un reste essentiel, permettant à elles de se diviser et se multiplier tout en maintenant le taux de mutation, et pour cette raison au risque de cancer, à un minimum.