Hvordan ser DNA's værksted ud? Ny forskning identificerer værktøjerne

En ny undersøgelse foretaget af forskere ved University of California, Berkeley, har identificeret de værktøjer, som DNA's værksted bruger til at reparere beskadiget DNA. Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Nature, giver ny indsigt i, hvordan celler beskytter sig selv mod de skadelige virkninger af DNA-skader.

DNA beskadiges konstant af en række faktorer, herunder ultraviolet stråling fra solen, frie radikaler produceret af stofskiftet og fejl under DNA-replikation. For at beskytte sig selv mod disse trusler har celler en række DNA-reparationsmekanismer.

En af de vigtigste DNA-reparationsmekanismer kaldes nukleotidudskæringsreparation (NER). NER er ansvarlig for at reparere skader på enkeltstrenget DNA. Processen begynder, når et protein kaldet XPA genkender det beskadigede DNA. XPA rekrutterer derefter en række andre proteiner til skadestedet, inklusive NER-endonukleasen, som skærer den beskadigede DNA-streng. Mellemrummet udfyldes derefter med en DNA-polymerase, og DNA'et forsegles med en DNA-ligase.

Den nye undersøgelse udført af forskere ved UC Berkeley identificerede strukturen af ​​NER-endonukleasen. Forskerne fandt ud af, at NER-endonukleasen er en dimer, hvilket betyder, at den består af to identiske underenheder. De to underenheder samles og danner en lomme, der binder sig til det beskadigede DNA. Forskerne fandt også ud af, at NER-endonukleasen har en række andre funktioner, der gør det muligt for den effektivt at reparere beskadiget DNA.

Den nye forskning giver ny indsigt i, hvordan celler beskytter sig selv mod de skadelige virkninger af DNA-skader. Resultaterne kan føre til udviklingen af ​​nye lægemidler, der retter sig mod DNA-reparationsmekanismer. Disse lægemidler kan bruges til at behandle en række sygdomme, herunder kræft og neurodegenerative lidelser.

Ud over NER er der en række andre DNA-reparationsmekanismer. Disse mekanismer omfatter:

* Base excision repair (BER) :BER reparerer skader på individuelle baser i DNA.

* Umatch reparation (MMR) :MMR reparerer fejl, der opstår under DNA-replikation.

* Rekombinationel reparation :Rekombinationel reparation bruger homologe kromosomer til at reparere beskadiget DNA.

* Ikke-homolog endesammenføjning (NHEJ) :NHEJ er en type DNA-reparation, der forekommer i fravær af et homologt kromosom.

Disse DNA-reparationsmekanismer arbejder sammen for at beskytte genomets integritet. Ved at forhindre, at DNA-skader ophobes, er disse mekanismer med til at sikre, at cellerne fungerer korrekt, og at organismen forbliver sund.