Skip to main content

DNA replication and biotechnological applications

Article Category

Article available in the folowing languages:

Składanie razem fragmentów Okazaki

Finansowany z funduszy europejskich zespół badawczy zgłębia biochemię replikacji DNA. Do realizacji tego celu wykorzystuje naszych dalekich mikrobiologicznych krewnych, aby składać systemy modelowe.

Zdrowie

Biochemiczne mechanizmy zaangażowane w wykonywanie idealnej kopii DNA, zwłaszcza organizmów wyższych, są bardzo złożone. Chociaż wiele elementów w układance obrazującej replikację DNA mamy już na swoim miejscu, część pozostaje nierozpoznana. Uczestnicy finansowanego przez EU projektu REPBIOTECH mieli na celu zbadanie krok po kroku odpowiedniego procesu u archeowców (grupa mikrobiologiczna Archaea). Są to mikroorganizmy, które przeszły własną, specyficzną drogę ewolucyjną, tak że pod względem niektórych mechanizmów biochemicznych wykazują większe podobieństwo do eukariotów niż prokariotów. Prace podyktowane były tym, że skoro szlaki archeowców generalnie są prostsze, poznanie kaskad u tych organizmów może doprowadzić do znalezienia analogii u ludzi. Ponadto badania poprzedzające projekt REPBIOTECH ujawniły obecność krótkich rozwijających się nici DNA z segmentami RNA 5' u hipertermofilnego archeowca Pyrococcus abyssi. Okazało się, że co do wielkości i struktury są bardzo podobne do eukariotycznych fragmentów Okazaki. Zespół projektowy na Uniwersytecie Paris-Sud starał się dokładnie ustalić, jak primery RNA, które pomagają w łączeniu fragmentów Okazaki, są wytwarzane, a następnie usuwane. Aby opracować model, naukowcy sklonowali białka P. abyssi związane z tym procesem i doprowadzili do ich nadekspresji. Aby sprawdzić, czy doszło do oczekiwanych interakcji, użyto powierzchniowego rezonansu plazmonowego. Faktycznie wykryto wiązanie o wysokim powinowactwie obejmujące cztery cząsteczki kandydujące. Następnie użyto techniki dekompozycji i monitorowania aktywności enzymów skojarzonych, aby dalej zweryfikować interakcje proteina-proteina. Dzięki temu złożono razem zawiły model funkcjonalny dojrzewania fragmentów Okazaki u archeowców. Jakkolwiek reprezentują one bardzo małą część całego procesu, kompletne modele poszczególnych sekcji stanowią duży postęp w poznaniu kopiowania DNA. Ponieważ replikacja komórkowa i jej niesprawność są kluczowe dla wielu chorób, z rakiem włącznie, znajomość mechanizmów molekularnych byłaby potężnym narzędziem.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania