Nuova scoperta sul meccanismo di riparazione del DNA

I Ricercatori alla Scuola di Medicina dell'Università di Washington a St. Louis hanno fatto il nuovo indicatore luminoso su un trattamento che fissa irrompe il materiale genetico dei somatociti. I Loro risultati potrebbero piombo ai modi di miglioramento delle droghe della chemioterapia che distruggono le cellule tumorali danneggiando il loro DNA.

Facendo Uso delle celle di lievito, gli scienziati hanno studiato le molecole di proteina che hanno un ruolo importante nella ricombinazione omologa, che è un modo che la riparazione delle cellule irrompe la doppia elica del DNA. Il trattamento in lievito è simile a quello in esseri umani ed in altri organismi.

La ricerca Più Iniziale aveva stabilito che una molecola di proteina nominata Srs2 regolamentasse la ricombinazione omologa neutralizzando il lavoro di un'altra proteina, Rad51. Riferendo nell'emissione del 10 luglio della Cella Molecolare del giornale, il gruppo di ricerca rivela il meccanismo di come Srs2 rimuove Rad51 da DNA e quindi lo impedisce la fabbricazione delle riparazioni ai fili rotti.

“I Nostri risultati possono permettere di scoprire i modi aumentare l'effetto degli agenti DNA-offensivi che sono usati per la chemioterapia del cancro,„ dice Tom Ellenberger autore, D.V.M, Ph.D., Raymond H. Wittcoff il Professor e capo senior del Dipartimento della Biochimica e della Biofisica Molecolare. “Molti agenti chemioterapeutici funzionano causando il danno del DNA in cellule tumorali, piombo alla loro morte ed i tumori possono diventare resistenti alla chemioterapia usando i meccanismi della riparazione del DNA per tenere le celle vive. Le Droghe che inibiscono il processo di riparazione del DNA potrebbero contribuire ad aumentare il risparmio di temi degli agenti chemioterapeutici.„

Ellenberger è egualmente co-direttore della Memoria di Farmacologia al Centro del Cancro di Siteman all'Ospedale ed all'Università Barnes-Ebrei di Washington. Gli aiuti della funzione nello sviluppo degli agenti anticancro.

Srs2 è una molecola di helicase - una proteina del motore che può camminare o fare scorrere lungo un filo di DNA e rimuovere altre proteine da DNA o separare i due fili di doppia elica torta. Per gli studi di Srs2, il laboratorio di Ellenberger ha collaborato con Timothy Lohman, il Ph.D., il Marvin A. Brennecke il Professor della Biochimica e della Biofisica Molecolare, un esperto prominente in biochimica delle proteine del motore come Srs2.

Il processo di Rad51 nella cella è di promuovere lo scambio di sequenze fra due molecole riferite del DNA, che possono essere usate per riparare irrompono il DNA in cui entrambi i fili di doppia elica sono compromessi. Come artefice di matrimoni del DNA, Rad51 forma i filamenti lunghi su DNA. Srs2 può rimuovere questi per impedire gli scambi indesiderati di sequenze del DNA. Senza Srs2, le celle perdono la loro capacità di mantenere la struttura normale dei cromosomi e le sequenze del DNA sono mescolate.

I biochimici hanno trovato che Srs2 possiede un'arma leggera che interagisce con Rad51 ed avvia una reazione chimica all'interno della proteina Rad51 che la induce a cad da dal DNA.

“Gli Scienziati avevano supposto che come Srs2 mobile lungo il filo del DNA, ha spinto appena fuori da tutto in suo percorso,„ dice l'autore principale Edwin Antony, il Ph.D., un socio di ricerca postdottorale in biochimica e la biofisica molecolare. “Questo non è il caso - abbiamo indicato che Srs2 ha una struttura specializzata che permette che interagisca specificamente con Rad51.„

Ciò che trova mostra come una proteina del motore come Srs2 può eseguire il compito specializzato di ricostruzione del complesso proteina-DNA senza interferenza da altri simili helicases, lui aggiunge.

Poiché ora conoscono più precisamente la natura di questa interazione fra Srs2 e Rad51, i ricercatori possono limitare la loro ricerca delle droghe che bloccheranno la riparazione del DNA da Rad51. Questo tipo di droga ha potuto rendere una dose più bassa di una droga DNA-offensiva efficace nel trattamento del cancro.

Il gruppo di ricerca ora sta provando ad identificare l'omologo Srs2 in cellule umane e studierà la sua struttura congiuntamente a Rad51. Quello permetterà un approccio più razionale a capire come le celle fanno fronte a danno del DNA e come alcuni tumori eludono la terapeutica del cancro, essi dice.

“A lungo termine, il mio laboratorio cercherà le molecole del tipo di droga che influenzano questa interazione,„ Ellenberger dice. “Stiamo usando il Centro Chimico della Selezione della Genetica qui all'Università (http://htc.wustl.edu). Ha vaste librerie delle molecole che possono avere l'attività che vogliamo. Il lavoro di Edwin su Srs2 e su Rad51 permetterà che noi sviluppiamo un'analisi per schermare per gli agenti che aumentano o sostituiscono l'interferenza di Srs2 con la riparazione del DNA.„

http://www.wustl.edu