Възстановяването на ДНК става по график

Ензимните вещества, които коригират уврежданията на ДНК, са по-активни в изпълнението на функцията си преди изгрев и залез слънце.

Не е тайна, че биологичният часовник играе важна роля за функционалността на човешкото тяло. Именно той определя качеството на съня ни, силата на имунитета ни, метаболизма, сърдечната функция и др. Учените са „погледнали“ по-дълбоко и са научили, че дори основните молекулярни механизми са подчинени на дневния ритъм.

Д-р Азиз Санкар и екип от учени от Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил са показали, че има връзка между циркадните ритми и възстановяването на ДНК. Д-р Санкар е един от учените, удостоени с Нобелова награда за химия през 2015 г. за анализа си на молекулярните процеси, които протичат, когато клетките коригират увреждане на ДНК.

ДНК често претърпява мутации: веригите се прекъсват, генетичните букви се заменят с неправилни. Ето защо е много важно възстановяването да се случва не само качествено, но и редовно.

Както са открили учените, „ремонтът“ на ДНК зависи от ежедневната активност. Поради това е проведен експеримент с цисплатин, платинено вещество, което уврежда структурата на ДНК, когато се комбинира с него.

Експерименталните гризачи са получавали Цисплатин в продължение на 24 часа. Едновременно с това специалистите са наблюдавали кои части от генома системата за възстановяване ще коригира уврежданията от Цисплатин. В резултат на това са получени не по-малко от две хиляди гена, при които възстановяването е настъпвало в различни дневни периоди.

В момента на синтез на РНК копие върху гена, двуверижната ДНК се разплита и само една верига става шаблон за РНК синтез. Такива вериги се „поправят“ само преди изгрев или залез слънце, което зависи от конкретния ген. Другата, нетранскрибирана верига, се „поправя“ малко преди залез слънце, независимо от гена. През останалото време също протичат процеси на поправка, но те са много по-слабо активни.

Най-вероятно съответните гени реагират на ежедневните промени и влизат в активна фаза по часовник. Предполага се, че стимулирането на системата за възстановяване зависи от вида на гените, които са на опашка за „поправка“. Необходима е обаче повече информация и допълнителни експерименти, за да се отговори точно на този въпрос.

Сега много експерти отбелязват най-важната практическа роля на получената информация. Не е случайно, че учените са използвали в своите експерименти лекарство, което е част от режима на лечение на онкологични патологии.

Цисплатинът унищожава туморните клетки, като причинява същото увреждане на ДНК, което кара клетките да губят способността си да се развиват и делят. В същото време обаче лекарството уврежда и здравите клетки на черния дроб, бъбреците и други клетки. Учените вероятно ще могат да защитят органите, използвайки Цисплатин, в зависимост от дневните ритми на системата за възстановяване на ДНК.

Подробна информация за проучването е достъпна в PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]