Forskere udforsker, hvordan genomisk integritet bevares i dobbeltstrengsbrud

DNA-dobbeltstrengsbrud er blandt de mest alvorlige typer af DNA-skader. De kan være forårsaget af forskellige faktorer såsom stråling, kemikalier og frie radikaler. Hvis det ikke er repareret, kan dobbeltstrengsbrud føre til celledød eller genomisk ustabilitet, en væsentlig årsag til kræft.

For at forhindre sådanne katastrofale hændelser har celler udviklet indviklede mekanismer til at reparere DNA-dobbeltstrengsbrud. Disse mekanismer omfatter to hovedveje:homolog rekombination (HR) og ikke-homolog endesammenføjning (NHEJ).

Homolog rekombination anvender en homolog DNA-sekvens som skabelon til at reparere det ødelagte DNA. Denne vej er meget nøjagtig og forekommer primært under S- og G2-faserne af cellecyklussen, når et søsterkromatid er tilgængeligt som skabelon.

Ikke-homolog endesammenføjning ligerer på den anden side direkte de knækkede DNA-ender uden behov for en skabelon. Selvom den er hurtigere og mindre afhængig af cellecyklusstadiet, er denne vej mere tilbøjelig til fejl og kan resultere i små indsættelser eller sletninger på reparationsstedet.

Valget mellem HR og NHEJ er påvirket af flere faktorer, herunder tilgængeligheden af ​​en homolog skabelon og cellecyklusstadiet. Generelt foretrækkes HR, når en homolog sekvens er til stede, og cellen er i S- eller G2-fasen. I modsætning hertil er NHEJ hyppigere ansat, når der ikke er nogen tilgængelig skabelon eller i hurtigt delende celler, hvor HR er mindre effektiv.

Det er værd at bemærke, at ud over disse to hovedveje kan andre mekanismer bidrage til reparationen af ​​DNA-dobbeltstrengsbrud, herunder alternativ endesammenføjning og enkeltstrengsannealing.

At forstå de mekanismer, der anvendes af celler til at reparere DNA-dobbeltstrengsbrud, er af afgørende betydning på forskellige områder, lige fra kræftforskning til strålebehandling. Ved at målrette mod disse mekanismer kan der udvikles nye terapeutiske tilgange til selektivt at dræbe kræftceller og samtidig skåne sundt væv.