Международная группа ученых продемонстрировала с беспрецедентной степенью детализации процесс расставления клетками приоритетов ремонта генов, имеющих потенциально опасную степень повреждения. Результаты исследований, опубликованные в журнале «Nature», полученные при участии ученых из Бристольского университета, института Жака Моно из Франции и университета Рокфеллера из США, относятся к работе по изучению действий отдельных молекул, чтобы понять, каков механизм инициализации процессов ремонта клетки.
Генетическая информация, являющаяся „перечнем инструкций“ для клеток, закодирована в молекулярных строительных элементах ДНК и может быть повреждена мутагенными факторами, такими как ультрафиолетовое излучение или табачный дым, а также в результате обычного „износа“ по мере старения клеток. Если повреждения не устранять, они могут убить клетки или заставить их изменить свое поведение, а, возможно, и вызвать заболевание.
Клетки защищают себя, синтезируя белки, которые обнаруживают поврежденные строительные элементы, вырезают их и заменяют участком новой ДНК. Большинство клеток, в том числе клетки бактерий и человека, содержат механизмы, гарантирующие ремонт тех генов, которые используются в настоящий момент, с наименьшими затратами времени.
Группа, возглавляемая доктором Теренс Стрик из института Жака Моно, Париж, использовала одиночные молекулы ДНК, растянутые в магнитном поле, чтобы посмотреть, как отдельные белки выполняют свою работу на используемом, но поврежденном гене. Они пришли к выводу, что для ремонта повреждений необходимо больше этапов, чем считалось ранее, и что продолжительность периода, в течение которого белки, считывающие ген, принимают решение в случае достижения ими места повреждения, скорее всего, имеет решающее значение для успешной передачи управления белкам, осуществляющим ремонт гена.
Доктор Найджел Сейвери из школы биохимии при университете, возглавлявший Бристольскую часть проекта, сказал: „Выяснение причин ремонта разных частей генома с разной скоростью имеет решающее значение для понимания настолько разных процессов, как выработка резистентности к антибиотикам у бактерий и схемы мутаций, которые приводят к раку. Изучение этих процессов на уровне отдельных молекул дало нам возможность обнаружить те важные этапы, которые скрыты, если одновременно исследуется поведение большого количества объединенных молекул“.
...
