Pęknięcia nici DNA niosą przełom naukowy
Naprawa pęknięcia jednej nici (SSBR) ma żywotne znaczenie dla przetrwania komórki i zachowania stabilności genomu. Lepsze zrozumienie procesu SSBR i czynników go utrudniających rzuci światło na molekularne podstawy niektórych chorób neurodegeneracyjnych, takich jak ataksja rdzeniowo-móżdżkowa 1 (SCAN-1). Celem projektu "Analiza molekularna naprawy pęknięcia jednej nici (SSBR) w komórkach ludzkich" (SSB Repair) jest zbadanie mechanizmów molekularnych zachodzących podczas naprawy pęknięć jednej nici. Dlatego próbowano stworzyć system do indukowania pęknięć jednej nici (SSB) w ludzkich komórkach. Badacze sądzili, że umożliwi to bezpośrednią analizę procesów składania i rozkładania kompleksów białkowych podczas reakcji na SSB, a także dostarczy środków do wymiernej oceny samych zdarzeń naprawczych. Wyniki pokazały, że wykrywanie indukcji SSB nie jest możliwe. Uczestnicy projektu zauważyli, że indukcja miała za niski poziom do wykrycia. Dlatego nie można jej było wykorzystać do planowanej analizy. W rezultacie zespół zmienił przedmiot swoich zainteresowań i zajął się analizowaniem roli nowych elementów SSBR odkrytych w toku badań. Badacze zidentyfikowali APLF (czynnik aprataksyno- i PNK-podobny), biorący udział w kodowaniu białek, jako element uczestniczący w reakcjach naprawy pęknięć nici DNA. Wyniki ukazujące, że ubytek APLF prowadzi do luk w prawidłowych procesach naprawy pęknięć jednej i obu nici, opublikowano w piśmie Molecular and Cellular Biology w 2008 roku. Zespół projektu SSB Repair ponadto poszukiwał nowych genów SSBR, skupiając się na naprawie zmian SSB, w których pośredniczy enzym Top1. Są to SSB szczególnego typu; stanowią ważne źródło wewnętrznych uszkodzeń DNA. Stwierdzono, że w chorobie SCAN1 ich naprawa jest upośledzona na skutek mutacji w enzymie TDP1 (fosfodiesteraza DNA-tyrozylowa 1). Przy wykorzystaniu dotychczasowej wiedzy z dziedziny genetyki i biochemii w toku dalszych prac zidentyfikowano TTRAP: zasadniczo jest to enzym 5'-TDP, którego aktywność może ułatwiać naprawę pęknięć obu nici. Zidentyfikowano go w komórkach ludzkich po raz pierwszy. Z racji tego odkrycia enzym TTRAP znajduje się obecnie na oficjalnym wykazie organizacji HUGO (Human Genome Organisation) jako TDP2. Wyniki prac zostały opublikowane w czasopiśmie Nature w 2009 roku.
