In der Zeit, Sie Lesen diesen Satz, jede Zelle in Ihrem Körper leidet, eine form von DNA-Schäden. Ohne aufmerksame Reparatur, Krebs wäre grassierenden laufen, und jetzt Wissenschaftler an der University of Pittsburgh haben bekommen einen Einblick, wie ein protein, insbesondere hält die DNA-Schäden in Grenzen.
Laut einer Studie veröffentlicht heute in Nature Structural and Molecular Biology, ein protein, das sogenannte UV-DDB — das steht für UV-damaged DNA-binding — nützlich ist darüber hinaus der Schutz vor der Sonne. Diese neuen Belege für den UV-DDB-ein scout für den Allgemeinen DNA-Schäden und einem Aufseher der molekularen Reparatur-crew, behebt es.
„Wenn du gehst, um fix ein Schlagloch, du musst es finden erste. Das ist, was UV-DDB hat. Es identifiziert die DNA-Schäden, so dass eine weitere crew kann kommen und patch und verschließen Sie diese,“ sagte Studie leitende Autor Bennett Van Houten, Ph. D., professor von Pharmakologie und Chemische Biologie an der Pitt School of Medicine und UPMC Hillman Cancer Center.
Vermessung 3 Milliarden Basenpaare, verpackt in einem Zellkern von nur wenigen Mikrometern Breite, ist ein großer Auftrag, Van Houten gesagt. Es ist nicht nur eine Menge material zu durchsuchen, aber es ist gewickelt, so eng, dass viele Moleküle können nicht darauf zugreifen.
Einklang mit dem Schlagloch Analogie, eine mögliche Suchstrategie ist zu Fuß entlang der Straße, wartet auf den Schritt in ein Loch. Eine weitere option ist, um zu Fliegen in einem Hubschrauber, aber da Moleküle können nicht „sehen“ dieser Ansatz würde erfordern Häufig der Landung zu suchen, raue Flecken. Zu bekommen, um diese Mängel, UV-DDB vereint beide Suchstrategien.
„UV-DDB ist wie ein Hubschrauber landen kann, und dann Rollen für ein paar blocks,“ Van Houten gesagt. „Es hat auch die Fähigkeit, Schaden finden, begraben in den Chromosomen und helfen, DNA-Reparatur-Moleküle gehen Orte, die Sie sonst nicht konnte, den Weg eines Hubschraubers navigieren können wirklich hügeligen Gebieten.“
Wenn UV-DDB findet Schaden, es wirkt wie ein Vorarbeiter zu helfen, die DNA-Reparatur-crew bekommen, beheben Sie die fehlerhaften Basen und lösen sich schnell.
Zum ersten mal, Van Houten ‚ s team erlebt diese molekulare tango zusammen ein „Drahtseilakt“ von DNA geduckt zwischen zwei silica-beads, mit dem real-time single-molecule imaging.
„Die erstaunliche Sache ist, zu finden, die einzelne Moleküle in 3D-Raum,“, sagte Studie Co-Autor Simon Watkins, Ph. D., Direktor von Pitt ‚ s Center for Biological Imaging. „[Van Houten]’s-team entwickelte eine Untersuchungsmethode, die ermöglicht Sie, um die Reparatur-Enzyme in 3D auf dem DNA-Seile, wie Sie Schäden beheben.“
Um zu zeigen, dass UV-DDB führt die gleichen Funktionen in lebenden Zellen, Van Houten rekrutiert die Hilfe von Marcel Bruchez, Ph. D., von der Carnegie-Mellon-Universität, und Patricia Opresko, Ph. D., von Pitt. Zusammen, den Sie Euch zugefügt oxidativen Schäden an den Chromosomen, die‘ schützende Endkappen-genannt Telomere. Wie in der DNA-tightrope experiment, UV-DDB Eilte zu der Szene, und wenn es nicht mehr verfügbar war, wurden Zellen empfindlicher gegenüber oxidativem stress.
Diese Ergebnisse helfen, zu erklären, warum Kinder geboren werden, ohne funktionelle UV-DDB — eine seltene Krankheit, bekannt als xeroderma pigmentosum-sind nahezu garantiert entwickeln Hautkrebs durch die Sonne, Van Houten gesagt. Am anderen Ende des Spektrums, Krebs-Patienten mit höheren Dosen von UV-DDB-bessere Reaktion auf die Therapie.
„Es ist klar, dieses protein ist involviert in einer sehr grundlegenden problem,“ Van Houten gesagt. „Wir konnten nicht entwickelt haben, aus der Schleim, wenn wir nicht über gute DNA-Reparatur.“