Oprava DNA v akci

Významný profesor mikrobiologie Stephen Kowalczykowski a emeritní profesor molekulární a buněčné biologie Ron Baskin byli první, kteří před 10 lety začali vyvíjet metody označování molekul fluorescenčními markery. Ty jim umožňovaly pozorování značených DNA molekul. V roce 2006 zaznamenali část procesu opravy bakteriální DNA (systém podstatně méně komplikovaný než lidský ekvivalent). Nyní tito američtí vědci z University of California přichází s dalším význačným objevem. Podařilo se jim zaznamenat klíčovou fázi opravy poškozené DNA. Nahrávky objasňují úlohu proteinu Rad51 při "léčení" genetické informace.

Toto schéma znázorňuje protein pro opravu DNA, Rad51 (zelené ovály), spojující se do vlákna opticky zachycené DNA molekuly.

Na DNA neustále působí nepřeberné množství rozličných destruktivních vlivů (UV záření) či toxických látek (tox. látky přírodního původu - karcinogeny vznikající při hoření nebo tox. látky vznikající lidskou činností - cigaretový kouř, chemikálie, atd.). Protože poškození DNA může vést až k rakovině, buněčné smrti a mutacím, disponují živé organismy řadou důmyslných mechanizmů, armádou proteinů a enzymů, jež jsou mobilizovány k opravám vzniklých chyb. Vedoucí úlohu zde zaujímá protein Rad51. Molekuly bílkoviny se shromažďují podél přetržené či jinak choré DNA, vytváří vlákno. Pomáhají natáhnout stočená vlákna a seřadit nukleotidy.

Vědci ovšem počítají i s dalším využitím jejich objevu. Protože je Rad51 regulován genem BRCA2, který je spojený se zvýšeným rizikem rakoviny prsu, existuje možnost, že by mohl být využit při potlačování této zákeřné nemoci.

Díky možnosti sledovat seskupování filament Rad51 v reálném čase, přišel Kowalczykowskiho tým i na řadu dílčích objevů. "Nyní jsme schopni zaznamenat jednotlivé molekuly při procesu opravy DNA, a to má velký praktický dopad," řekl Stephen Kowalczykowski.
Nová studie byla publikována v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences 13. ledna tohoto roku.
VIDEO
DNA/Rad51 vlákno roste tím déle, čím více je na něj molekul Rad51 navázaných. Jasná koule vlevo je optická past, která drží DNA.

Zdroj: http://www.news.ucdavis.edu/search/news_detail.lasso?id=8966

Autor: Vlasta Stancová