Los científicos descubren el mecanismo de seguridad molecular para mantener mutaciones de gen la verificación

Todo el mundo sabe que las mutaciones - errores genéticos en la DNA, el material de la herencia - son malas: Más mutaciones en la DNA de la célula, más alto es el riesgo de convertirse del cáncer.

Pero en los años últimos se ha puesto de manifiesto que los mismos procesos que generan mutaciones, si ocurren en un relativamente de baja fricción, pueden protegernos real contra cáncer.

¿Cómo la carrocería sabe mantener estos procesos la verificación, asegurándose de ellas no alcanza gran altura rápida y súbitamente del mando, causando un fuerte aumento en nuestro riesgo de cáncer? Una respuesta preliminar a esta pregunta ha salido de la investigación realizada por profesor Zvi Livneh y el estudiante de investigación Sharon Avkin, junto con el estudiante de investigación Leanne Toube y el Dr. Ziv Sevilya del departamento de química biológica, y de profesor Moshe Oren del departamento de biología celular molecular, junto con dos colegas americanos. Los resultados de su estudio aparecieron recientemente en la célula molecular del gorrón científico.

Los instrumentos de la DNA que copian (que ocurre antes de la división celular) son piezas de una familia de enzimas llamadas polimerasa de DNA. La polimerasa de DNA viaja a lo largo de un cabo de la molécula trenzada doble, leyendo cada broca del material genético y copiando como va adelante, para crear la nueva DNA que será pasada conectado a la célula de hija en la división celular. Esta enzima puede ser un porfiador para la exactitud - si se ejecuta en daño de la radiación o de la exposición a las substancias nocivas en el cabo de la DNA, puede parar en sus carriles, incapaces de continuar el copiar. Una interrupción de esta clase deletrea la muerte para la célula. Pero no todo el daño a la DNA es crítico y, evitar la muerte al por mayor de células, un segundo tipo de la polimerasa de DNA, una que sea más “descuidado” y pueda improvisar cuando pega un gancho, desarrollado en la célula. “Reparación falible de la DNA,” pues ha llamado, se basa en un compromiso: La célula vive, pero en el precio de permitir que las mutaciones genéticas sean transportadas en la división celular.

La solución de la carrocería a las mutaciones que disminuyen es tener no más poco que diez diversas enzimas “descuidadas”. Aunque esto pueda parecer paradójico - intuitivo, enzimas más descuidadas deben significar más mutaciones - cada uno de estas enzimas se adapte para ocuparse de ciertos tipos de los específicos de daño de la DNA. Esta especialización es qué guarda el nivel de mutación, y así el riesgo de cáncer, inferior. Pero la existencia de esta variedad de enzimas del especialista implica la regla exacta del sistema - si no el copiado por las enzimas descuidadas pudo salir de mando y llevar a una proliferación malsana de mutaciones.

El profesor Livneh y sus personas descubrió recientemente un mecanismo de seguridad que previene tal proliferación de mutaciones. Este mecanismo permite que la enzima derecha vaya a trabajar en el momento adecuado, y solamente cuando ha necesitado. Los componentes principales en este sistema son las proteínas p53 y p21. p53, nombrado “molécula del año” hace varios años por la ciencia, es bien sabido para su papel fundamental en contener en procesos cancerosos en la célula. En este caso, las proteínas parecen actuar como supervisores, domesticando las enzimas descuidadas y manteniéndolas la verificación cuidadosa. La investigación de los científicos mostró que si el funcionamiento de p53 o de su pariente, p21, se daña, las actividades de las enzimas descuidadas pueden entrar la sobremarcha, llevando a más mutaciones.

El mecanismo real trabaja con una clase de abrazadera molecular que espere la enzima de copiado de la DNA sobre el cabo de la DNA. Cuando la enzima encuentra daño de la DNA, una pequeña molécula llamó a attaches del ubiquitin a la abrazadera. El ubiquitin, en este caso, sirve anclar las moléculas de la polimerasa de DNA del repuesto - las descuidadas - a la abrazadera. p53 incorpora el retrato cuando se alerta al daño y hace p21 ser creado. El p21 entonces actúa como clase de facilitador, ayudando a asegurar el ubiquitin apropiado en el lugar y la polimerasa de DNA atascada que autoriza apartada así que su repuesto puede conseguir trabajar. Así, estas dos proteínas manejan ayudar a las células de carrocería a mantener un equilibrio crucial, permitiendo que dividan y que se multipliquen mientras que guardan el régimen de la mutación, y por lo tanto el riesgo de cáncer, a una condición atmosférica mínima.