Os cientistas descobrem o mecanismo de segurança molecular para manter mutações genéticas na verificação

Todos sabe que as mutações - erros genéticos no ADN, o material da herança - são ruins: Mais mutações no ADN da pilha, mais alto o risco de tornar-se do cancro.

Mas nos últimos anos tornou-se claro que os processos mesmos que geram mutações, se ocorrem em um relativamente de baixa frequência, podem realmente nos proteger do cancro.

Como o corpo sabe manter estes processos na verificação, se certificando elas não sobe rapidamente fora do controle, causando um forte aumento em nosso risco de cancro? Uma resposta preliminar a esta pergunta saiu da pesquisa realizada pelo prof. Zvi Livneh e pelo estudante de pesquisa Sharon Avkin, junto com o estudante de pesquisa Leanne Toube e Dr. Ziv Sevilya do departamento de química biológica, e do prof. Moshe Oren do departamento de biologia celular molecular, junto com dois colegas americanos. Os resultados de seu estudo apareceram recentemente na pilha molecular do jornal científico.

Os instrumentos do ADN que copiam (que ocorre antes da divisão de pilha) são membros de uma família das enzimas chamadas polimerase de ADN. A polimerase de ADN viaja ao longo de uma costa da molécula encalhada dobro, lendo cada bit do material genético e copiando como vai avante, para criar o ADN novo que será passado sobre à pilha de filha na divisão de pilha. Esta enzima pode ser um rigorista para a precisão - se é executado em dano da radiação ou da exposição às substâncias prejudiciais na costa do ADN, pode parar em suas trilhas, incapazes de continuar a copiar. Uma parada deste tipo soletra a morte para a pilha. Mas não todo o dano ao ADN é crítico e, evitar a morte por atacado das pilhas, um segundo tipo da polimerase de ADN, uma que é mais “descuidada” e pode improvisar quando bate uma senão, evoluído na pilha. “Reparo sujeito a erros do ADN,” porque chamou, é baseado em um acordo: A pilha vive, mas a preço de permitir que as mutações genéticas sejam transferidas na divisão de pilha.

A solução do corpo às mutações de minimização é ter não mais pouca de dez enzimas “descuidadas” diferentes. Embora isto possa parecer paradoxal - intuitiva, umas enzimas mais descuidadas devem significar mais mutações - cada um destas enzimas é costurado para tratar determinados tipos dos específicos de dano do ADN. Esta especialização é o que mantem o nível de mutação, e assim o risco de cancro, baixo. Mas a existência desta variedade de enzimas do especialista implica o regulamento preciso do sistema - se não copiar pelas enzimas descuidadas pôde sair do controle e conduzir a uma proliferação insalubre das mutações.

O prof. Livneh e sua equipe descobriu recentemente um mecanismo de segurança que impedisse tal proliferação das mutações. Este mecanismo permite que a enzima direita vá trabalhar na hora certa, e somente quando tem necessário. Os componentes principais neste sistema são as proteínas p53 e p21. p53, nomeado “molécula do ano” diversos anos há pela ciência, é conhecido para seu papel fundamental em controlar em processos cancerígenos na pilha. Neste caso, as proteínas parecem actuar como os supervisores, domesticando as enzimas descuidadas e mantendo as na verificação cuidadosa. A pesquisa dos cientistas mostrou que se o funcionamento de p53 ou de seu parente, p21, é prejudicado, as actividades das enzimas descuidadas podem entrar na ultrapassagem, conduzindo a mais mutações.

O mecanismo real trabalha com meio uma braçadeira molecular que guardare a enzima de copi do ADN na costa do ADN. Quando a enzima encontra dano do ADN, uma molécula pequena chamou diplomatas do ubiquitin à braçadeira. O ubiquitin, neste caso, serve para ancorar moléculas da polimerase de ADN da substituição - as descuidadas - à braçadeira. p53 incorpora a imagem quando é alertado ao dano e faz com que p21 seja criado. O p21 actua então como meio um facilitador, ajudando a prender o ubiquitin apropriado no lugar e a polimerase de ADN parada de cancelamento remoto assim que sua substituição pode conseguir trabalhar. Assim, estas duas proteínas controlam ajudar as pilhas de corpo a manter um balanço crucial, permitindo que dividam-se e multipliquem-se ao manter a taxa da mutação, e conseqüentemente o risco de cancro, a um mínimo.