Ученые разработали новый метод визуализации репарации ДНК, а также открыли несколько новых белков, которые участвуют в этом процессе. Новые данные помогут сделать химиотерапию рака эффективнее и безопаснее. Статья, написанная исследователями из Национального центра исследований рака (Испания) и Массачусетской больницы общего профиля (США), опубликована в журнале Cell Reports.
Мутации в клетках — это довольно распространенное событие. В каждой из триллионов клеток, которые составляют наше тело, ежедневно происходит 10 000 повреждений ДНК. Это могло бы иметь катастрофические последствия для организма, но клетки умеют восстанавливать такие повреждения. В них существует точная система, которая обнаруживает и устраняет мутации в ходе процесса репарации. Так, некоторые белки в клетке связываются с поврежденной ДНК, чтобы «привлечь внимание» других белков, способных устранить мутацию.
«Зная, как возникают и исчезают повреждения ДНК, мы узнаем больше о том, как развивается рак и как с ним бороться. Любое новое открытие в области восстановления ДНК поможет разработать более эффективные методы лечения рака, одновременно защищая наши здоровые клетки», — рассказала Барбара Мартинез, исследовательница из группы метаболизма и сигналинга клеток Национального центра исследований рака.
Теперь ученые разработали точный и детальный метод визуализации процесса репарации ДНК в клетках. Они воспользовались высокопотоковой микроскопией, которая позволяет получать тысячи снимков клеток после того, как их ДНК будет повреждена. В первой фазе эксперимента исследователи внесли в клетки более 300 различных белков и оценили, вмешиваются ли они в процесс репарации. Благодаря этому ученые идентифицировали девять новых белков, которые так или иначе участвуют в репарации. Во второй фазе эксперимента исследователи визуально отслеживали поведение упомянутых 300 белков. Чтобы повредить ДНК клеток, ученые использовали УФ-лазер, а чтобы визуализировать репарацию — технологии машинного обучения.
Некоторые белки, которые исследовались в эксперименте, связывались с поврежденной ДНК. Другие же, напротив, удалялись от нее на некоторое расстояние. Так, один из белков (PHF20) удалялся от повреждения ДНК через несколько секунд после внесения в нее мутации. Благодаря этому белку 53BP1, который играет важную роль в процессе репарации, было легче связаться с поврежденной ДНК. В клетках, в которых отсутствовал PHF20, процесс репарации происходит менее интенсивно, и они более подвержены влиянию облучения.
«Оба типа поведения белков достаточно практичны. Они могут быть использованы для открытия новых генов или химических соединений, которые влияют на процесс репарации ДНК. Мы сумели изучить влияние сотен белков за минимальное время благодаря технологиям прямой визуализации репарации ДНК», — заключила Барбара Мартинез.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
