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Algunos tipos de proteínas pueden estabilizar la DNA dañada

En la universidad de Copenhague, los investigadores han descubierto cómo algunos tipos de proteínas estabilizan la DNA dañada y de tal modo preservan la función y la integridad de la DNA. El este nuevo encontrar también explica porqué la gente con defectos innatos o detectados en ciertas proteínas no puede mantener su DNA estable y desarrollar enfermedades tales como cáncer.

Cada día, las células de carrocería dividen millones de épocas, y el mantenimiento de su identidad requiere que una célula de molde-madre pase la información genética completa a las células de hija sin errores.

Esto no es una pequeña tarea porque nuestra DNA es constante debajo ataque, ambas del ambiente sino también de las propias actividades metabólicas de la célula. Como consecuencia, los cabos de la DNA se pueden romper por lo menos una vez durante cada ciclo de división celular y esta frecuencia puede aumentar en ciertas formas de vida, tales como fumar, o de los individuos que nacen con defectos en la reparación de la DNA.

A su vez, esto puede llevar al daño genético irreversible y causar final enfermedades tales como cáncer, deficiencia inmune, demencia o defectos de desarrollo.

Ahora los investigadores del centro del asiento de Novo Nordisk para la investigación de la proteína en la universidad de Copenhague han descubierto cómo ciertas proteínas orquestran la reparación de la DNA dañada para asegurar su estabilidad sobre las generaciones y para prevenir daño colateral a la DNA ilesa vecina.

Las conclusión se han publicado en la naturaleza del gorrón científico.

En fin, dos proteínas llamaron 53BP1 y RIF1 empeñan para construir un “andamio tridimensional” alrededor de los cabos fragmentados de la DNA. Este andamio entonces localmente concentra las proteínas especiales de la reparación, ése está en la escasez, y eso es crítico necesario reparar la DNA sin errores.

Es un descubrimiento único. La comprensión de los mecanismos de la defensa naturales de la carrocería nos permite entender mejor cómo ciertas proteínas comunican y red para reparar la DNA dañada. Esto abre una oportunidad de mejorar diseño cómo el daño de la DNA causa las drogas de la enfermedad y del diseño que perfeccionan el tratamiento de pacientes con la DNA inestable.

Director y profesor de centro Jiri Lukas del asiento de Novo Nordisk centran para la investigación de la proteína

Previene el deterioro

Los microscopios altamente avanzados de la estupendo-resolución fueron utilizados en este estudio. Esta tecnología permite a investigadores empinadura hacia adentro en las células vivas y visualizar objetos sobre la talla del uno-milésima de la anchura de un pelo y seguir cómo el andamio protector de la proteína monta y crece alrededor de la fractura de la DNA.

“Esto se podía comparar a poner un molde de yeso en un tramo fragmentado; estabiliza la fractura y evita que el daño conseguir peor y alcance un punto donde puede curar no más,” dice Postdoc Fena Ochs, del centro del asiento de Novo Nordisk para la investigación de la proteína y el primer autor del nuevo estudio.

Llama a los reparadores

¿Tan porqué es este descubrimiento tan nuevo? La suposición anterior era que las proteínas tales como 53BP1 y RIF1 actúan solamente en la vecindad más cercana de la fractura de la DNA. Sin embargo, con la ayuda de los microscopios de la estupendo-resolución, los científicos podían ver que la reparación sin error de la DNA fragmentada requiere una construcción mucho más grande.

“Por lo general, la diferencia entre las proporciones del proteína-andamio y la fractura de la DNA corresponde a un baloncesto y una culata de cilindro de la espiga”, dice Fena Ochs.

Según los investigadores, el hecho de que el andamio de la proteína que soporta sea tanto más grande que la fractura, rayas cómo es importante está para que la célula no sólo estabilice la herida de la DNA, pero también el ambiente circundante.

Esto permite preservar la integridad del sitio dañado y de su vecindad y aumenta la probabilidad de atraer a los “trabajadores sumamente especializados” en la célula para realizar la reparación real.

Estas proteínas de la supuesta red de Shieldin también fueron determinadas recientemente por los investigadores del centro del asiento de Novo Nordisk para la investigación de la proteína.

La falta de andamio puede llevar a las enfermedades tales como cáncer

Una de las ventajas más notables de la investigación básica tales como el nuevo estudio es que provee de científicos las herramientas moleculares para simular, y mejora así entiende, las condiciones que suceso durante el revelado de una enfermedad real.

Cuando los científicos previnieron las células para construir el andamio de la proteína alrededor de la DNA fracturada, observaron que se deshicieron las partes grandes del cromosoma vecino rápidamente.

Esto las células DNA-dañadas causadas para comenzar tentativas de la opción de repararse, pero esta estrategia era a menudo vanos y exacerbó la destrucción del material genético.

Según los investigadores, esto puede explicar porqué la gente que falta las proteínas del andamio es enfermedades propensas causadas por la DNA inestable.

Infographic del “proteína-andamio”. “Es un descubrimiento único. La comprensión de los mecanismos de la defensa naturales de la carrocería nos permite entender mejor cómo ciertas proteínas comunican y red para reparar la DNA dañada. Esto abre una oportunidad de mejorar diseño cómo el daño de la DNA causa enfermedad y las drogas del diseño que perfeccionan el tratamiento de pacientes con la DNA inestable,” dice director y a profesor de centro Jiri Lukas del centro del asiento de Novo Nordisk para la investigación de la proteína.

Previene el deterioro

Los microscopios altamente avanzados de la estupendo-resolución fueron utilizados en este estudio. Esta tecnología permite a investigadores empinadura hacia adentro en las células vivas y visualizar objetos sobre la talla de un milésima de la anchura de un pelo y seguir cómo el andamio protector de la proteína monta y crece alrededor de la fractura de la DNA.

“Esto se podía comparar a poner un molde de yeso en un tramo fragmentado; estabiliza la fractura y evita que el daño conseguir peor y alcance un punto donde puede curar no más,” dice Postdoc Fena Ochs, del centro del asiento de Novo Nordisk para la investigación de la proteína y el primer autor del nuevo estudio.

Llama a los reparadores

¿Tan porqué es este descubrimiento tan nuevo? La suposición anterior era que las proteínas tales como 53BP1 y RIF1 actúan solamente en la vecindad más cercana de la fractura de la DNA. Sin embargo, con la ayuda de los microscopios de la estupendo-resolución, los científicos podían ver que la reparación sin error de la DNA fragmentada requiere una construcción mucho más grande.

“Por lo general, la diferencia entre las proporciones del proteína-andamio y la fractura de la DNA corresponde a un baloncesto y una culata de cilindro de la espiga”, dice Fena Ochs.

Según los investigadores, el hecho de que el andamio de la proteína que soporta sea tanto más grande que la fractura, rayas cómo es importante está para que la célula no sólo estabilice la herida de la DNA, pero también el ambiente circundante.

Esto permite preservar la integridad del sitio dañado y de su vecindad y aumenta la probabilidad de atraer a los “trabajadores sumamente especializados” en la célula para realizar la reparación real.

Estas proteínas de la supuesta red de Shieldin también fueron determinadas recientemente por los investigadores del centro del asiento de Novo Nordisk para la investigación de la proteína.

La falta de andamio puede llevar a las enfermedades tales como cáncer

Una de las ventajas más notables de la investigación básica tales como el nuevo estudio es que provee de científicos las herramientas moleculares para simular, y mejora así entiende, las condiciones que suceso durante el revelado de una enfermedad real.

Cuando los científicos previnieron las células para construir el andamio de la proteína alrededor de la DNA fracturada, observaron que se deshicieron las partes grandes del cromosoma vecino rápidamente.

Esto las células DNA-dañadas causadas para comenzar tentativas de la opción de repararse, pero esta estrategia era a menudo vanos y exacerbó la destrucción del material genético.

Según los investigadores, esto puede explicar porqué la gente que falta las proteínas del andamio es enfermedades propensas causadas por la DNA inestable.

El estudio en la “estabilización de la integridad del genoma de las salvaguardias de la topología de la cromatina” se publica en la naturaleza renombrada del gorrón científico.

El centro del asiento de Novo Nordisk para la investigación de la proteína recientemente se ha concedido a concesión de la DKK 700 millones para la investigación básica adicional durante los cinco años próximos.

El centro es un líder en la investigación de la proteína que emplea microscopia avanzada, la espectrometría de masa, la biología estructural, las ciencias de la secuencia de la DNA y de los datos para determinar y para caracterizar las proteínas importantes implicadas en el revelado de la enfermedad. La meta de la investigación básica pionera del centro es pavimentar la manera para el descubrimiento de nuevos o más eficientes tratamientos de enfermedades humanas tales como cáncer o diabetes.

Source:
Journal reference:

Ochs, F. et al. (2019) Stabilization of chromatin topology safeguards genome integrity. Nature. doi.org/10.1038/s41586-019-1659-4