A pesquisa derrama a luz em dano sol-induzido e no reparo do ADN

É um facto conhecido de que as raias ultravioletas do sol podem danificar a pele. Agora, um estudo novo derrama a luz no que acontecem depois que dano do ADN ocorre, e em como o corpo inicia o reparo.

Uma equipe dos pesquisadores na universidade de Baylor quis determinar a série de eventos que kickstart o reparo do ADN nos seres humanos após a exposição às raias prejudiciais do sol. O estudo da descoberta, que foi publicado nos ácidos nucleicos académicos pesquisa de Oxford do jornal, revela como dano luz solar-induzido do ADN é reconhecido pela maquinaria molecular do reparo nas pilhas para o reparo.

A luz (UV) ultravioleta do sol é um carcinogéneo comum que possa danificar o ADN (ácido deoxyribonucleic) no corpo. O ADN é importante porque leva a informação genética e os modelos para funções celulares. Quando o corpo não repara o ADN, dano induzido pela luz UV, pode conduzir às mutações, e eventualmente, cancro.

A luz UV levanta uma ameaça na integridade do genoma provocando dano do ADN, igualmente dublado como dano da ligação transversal da intra-costa. Há duas lesões principais, incluindo o dímero da pirimidina do cyclobutane (CPD), que é aproximadamente 70 por cento do dano e do photoproduct 6-4 (6-4PP), que constitui 30 por cento.

O artigo da descoberta da equipe do Dr. Jung-Hyun Acta fornece uma compreensão melhor do processo dinâmico por que dano do ADN é reconhecido e reparado. (Robert Rogers/universidade de Baylor)
O artigo da descoberta da equipe do Dr. Jung-Hyun Acta fornece uma compreensão melhor do processo dinâmico por que dano do ADN é reconhecido e reparado. (Robert Rogers/universidade de Baylor)

Sistema celular do reparo do ADN (NER)

Que é o sistema celular do reparo do ADN (NER)? Os genes do reparo da excisão (NER) do Nucleotide são responsáveis para o reparo de dano do ADN causado por agentes exógenos, tais como a luz UV, os produtos químicos, e a radiação ionizante. As proteínas de NER reconhecem dano do ADN, removem o erro, e reparam a costa do ADN.

(Crédito: A proteína da pesquisa) do ácido nucleico Rad4/XPC contrata dinâmicamente com o duplex do ADN “abre” e reconhece o photoproduct 6-4 (6-4PP), uma lesão principal do ADN induzida pela luz solar. É apresentado aqui uma estrutura nova que mostre como o 6-4PP é lançado completamente fora da hélice dobro do ADN pela proteína de Rad4/XPC que inicia o reparo da excisão do nucleotide.
(Crédito: A proteína da pesquisa) do ácido nucleico Rad4/XPC contrata dinâmicamente com o duplex do ADN “abre” e reconhece o photoproduct 6-4 (6-4PP), uma lesão principal do ADN induzida pela luz solar. É apresentado aqui uma estrutura nova que mostre como o 6-4PP é lançado completamente fora da hélice dobro do ADN pela proteína de Rad4/XPC que inicia o reparo da excisão do nucleotide.

O NER trabalha mais rapidamente para as lesões 6-4PP do que em lesões do CPD, desde que a proteína dedetecção do ADN conhecida como Rad4/XPC que estimula NER é mais eficaz em distinguir as lesões 6-4PP. Quando o Rad4/XPC liga com a lesão, o caminho de NER pode removê-la mais eficientemente.

Embora NER trabalha através de todos os organismos, permaneceu obscuro como a proteína dedetecção do acesso directo da memória distingue as lesões e a diferença na eficiência dos reconhecer.

Para aterrar aos resultados do estudo, a equipe dos pesquisadores determinou uma estrutura 3D da proteína Rad4 que é limitada a uma carcaça do ADN que contenha uma lesão 6-4PP. Utilizaram o cristalografia do raio X e de lá, viram que a proteína lança para fora as partes do ADN que contem o 6-4PP. Daqui, abre a hélice dobro do ADN, seguida destorcendo e dobrando as costas do ADN.

Igualmente encontraram que as proteínas limitam não nas partes danificadas do ADN, mas pelo contrário, nas peças saudáveis opostas à lesão. Então estimularam computacionalmente o processo onde o Rad4 pode ligar com o ADN que contem o CPD ou o 6-4PP. A simulação revelou que a proteína actua prontamente no 6-4PP para destorcer, dobrar, e para abrir em parte o ADN no local da lesão. Por outro lado, o ADN decontenção resistiu destorcer e dobrar isso estava ocorrendo prontamente em 6-4PP.

Os pesquisadores unem uma trajectória 3D molecular que mostre as etapas importantes que ocorrem durante a abertura do ADN.

“A indicação de NER é que repara uma escala muito larga de dano do ADN. Isso é bastante importante em termos como nossos genomas são protegidos de dano ambiental causado do ADN, do” Dr. Jung-Hyun Acta, um professor adjunto da química e a bioquímica na faculdade de Baylor das artes & das ciências, disse em uma indicação.

“Quando se souber por muitas décadas que esta proteína de Rad4/XPC pode reconhecer 6-4PP muito eficientemente, não houve nenhuma estrutura para mostrar como liga realmente à lesão e porque o reconhecimento é tão eficiente comparado com as lesões tais como o CPD. Basicamente, nosso estudo enche agradàvel esta diferença faltante e detalha-ao que esse mecanismo deve ser,” adicionou.

Os pesquisadores acreditam que os mecânicos de NER poderiam dar dano Uv-induzido compreensivo do ADN dos benefícios mais do que apenas, mas igualmente a capacidade de NER para reparar tal dano. NER é muito importante reparar as costas danificadas do ADN causadas o mais geralmente pelo fumo do cigarro, pelas algumas drogas da quimioterapia, e mesmo por poluentes industriais.

“Nós esperamos que o conhecimento que nós descobrimos pode ser útil em resolver problemas graves na saúde humana,” Acta disse. “Isto é como nós imaginamos que nós podemos ajudar - compreendendo como as coisas trabalham com detalhe estrutural 3-D completo,” o Dr. Acta adicionou.

Que é cancro de pele?

Um dos cancros os mais comuns causados pela exposição da Uv-luz é cancro de pele.

O cancro de pele, que envolve o crescimento anormal das células epiteliais, torna-se frequentemente devido à exposição do sol da pele. Contudo, o cancro de pele pode igualmente tornar-se nas áreas que não são expor ordinariamente ao sol.

O tipo três o mais comum de cancro de pele inclui, melanoma, carcinoma da pilha básica, e carcinoma de pilha squamous. A melanoma é rara mas o tipo o mais agressivo de cancro de pele. É mais provável invadir tecidos circunvizinhos e pode espalhar às outras partes do corpo. A melanoma é igualmente a mais mortal de todos os cancros de pele.

As lesões do cancro de pele, como a melanoma, podem aparecer e para tornar-se em qualquer lugar no corpo os locais os mais comuns, contudo, são aqueles expor ao sol, tal como os pés, os braços, a face, e o traseiro. Mas, pode igualmente aparecer nas solas dos pés, em bases da unha, e nas palmas das mãos. Os sinais e os sintomas os mais comuns incluem a revelação da lesão pigmentada ou devista nova na pele e de uma mudança em uma toupeira existente. Para reduzir o risco de cancro de pele, limitando a exposição à radiação ultravioleta ou evitando a é recomendada.

Journal reference:

Debamita Paul, Hong Mu, Hong Zhao, Ouathek Ouerfelli, Philip D Jeffrey, Suse Broyde, Jung-Hyun Min, Structure and mechanism of pyrimidine–pyrimidone (6-4) photoproduct recognition by the Rad4/XPC nucleotide excision repair complex, Nucleic Acids Research, Volume 47, Issue 12, 09 July 2019, Pages 6015–6028, https://doi.org/10.1093/nar/gkz359, https://academic.oup.com/nar/article/47/12/6015/5490814

Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She recently completed a Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and is now working as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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