Chromosomy w poszukiwaniu doskonałego dopasowania
Projekt "In vivo choreography of DNA molecules and repair proteins during the search for homology" (CHOREOGRAPHY OF HR) skupił się na jednym szlaku aktywowanym w przypadku uszkodzenia obu nici DNA. Mechanizm ten, znany jako rekombinacja homologiczna, wykorzystuje nieuszkodzoną identyczną sekwencję DNA do naprawy uszkodzonego chromosomu. Naukowcy dowiedli, że w przypadku uszkodzenia obu nici DNA, mobilność chromosomów drastycznie wzrasta. Zwiększa to szansę na znalezienie homologu do pasującej sekwencji. Aby namierzyć ruch chromosomów, naukowcy zastosowali barwnik fluorescencyjny do oznaczenia dwóch homologicznych regionów DNA w komórkach drożdży, które miały podwójny zestaw chromosomów (stan diploidalny). Przed uszkodzeniem, dwa regiony homologiczne przeszukały zaledwie 3% przestrzeni w jądrze i zajmowały odrębne obszary. Jednak po spowodowaniu uszkodzenia obu nici DNA, homologiczne loci (obszary sekwencji DNA) kolokalizowały 10-krotnie częściej. Ponieważ ruch DNA może prowadzić do niepożądanych ustawień chromosomów, zespół zbadał związane z tym zjawiskiem mechanizmy. Przy użyciu nowoczesnej wysokorozdzielczej mikroskopii naukowcom udało się zobrazować ruch DNA nawet 1000-krotnie szybciej. Naukowcy odkryli, że eksplorację DNA można zoptymalizować. Szybki, lokalny ruch w krótkiej skali czasu zapewnia precyzję, co można połączyć z ruchem na dużą skalę na większej skali czasu. Ruch chromosomów jest rozproszony i wychodzi stopniowo od jednego punktu — taki system zapewnia skuteczność poszukiwań. Zespół CHOREOGRAPHY OF HR opublikował już artykuł w czasopiśmie Nature Cell Biology na temat prędkości ruchu chromosomów, a kolejny — dotyczący mechanizmów z tym związanych — jest w przygotowaniu. Dane dotyczące tego najbardziej podstawowego z mechanizmów naprawczych mogą mieć ogromne znaczenie w leczeniu chorób.
Słowa kluczowe
Uszkodzenie DNA, rak, uszkodzenie obu nici DNA, rekombinacja homologiczna, naprawa DNA
