Исследование показывает, как отсутствие фермента Dna2 влияет на хромосомную нестабильность

      

        

В клетках имеется ряд механизмов для защиты целостности генома, включая процессы, которые устраняют ошибки, которые могут возникать во время репликации ДНК. Фермент Dna2 участвует в восстановлении ДНК, но мало известно о последствиях его отсутствия при хромосомной нестабильности. Исследование, опубликованное в журнале Nature исследователями из нескольких учреждений, включая Медицинский колледж в Бейлоре, показывает, что когда Dna2 отсутствует, небольшие фрагменты ДНК перескакивают со всего генома на разрывы хромосом. Этот новый механизм может объяснить подобные события, обычно наблюдаемые при раке или во время диверсификации антител.

«Один из интересов моей лаборатории – понять основные механизмы восстановления ДНК», – сказал автор-корреспондент доктор Грег Ира, адъюнкт-профессор молекулярной и генетики человека и член комплексного онкологического центра Dan L Duncan в колледже Бейлор Лекарственное средство. «В этом проекте мы работали с дрожжами и впервые обнаружили мутант, который показывает частые вставки фрагментов ДНК в разрывы ДНК. У этого мутанта нет Dna2, фермент, сохраняющийся среди всех организмов». Известно, что мобильные генетические элементы, называемые транспозонами, переходят из одной хромосомы в другую. Здесь, неожиданно, Ира и его коллеги обнаружили, что любой фрагмент любой хромосомы может перескочить в разрыв ДНК.

«Во время синтеза ДНК иногда образуются длинные одиночные нити ДНК и обычно удаляются Dna2. У мутантов, у которых отсутствует Dna2, эти пересинтезированные фрагменты могут попасть в разрывы ДНК, вызывая геномную нестабильность, которая в основном оказывает негативное воздействие на клетки Однако эти вставки также могут приводить к размножению генов и эволюции хромосом, что может иметь положительные последствия для клеток », – сказал первый автор доктор Ян Юй, докторант-помощник в лаборатории Иры. «Мы предлагаем, чтобы Dna2, деятельность которого включает деградацию пересинтезированных фрагментов ДНК, предотвращает их вставку в геном и изменение генетического кода».

Исследователи также исследовали происхождение фрагментов ДНК, которые вставляются в хромосомные разрывы. Они обнаружили, что небольшие гены, сегменты ДНК в конце хромосом, называемые теломерами, а также другие последовательности вставленной ДНК, происходят из всего генома.

«Сообщалось, что аналогичная вставка фрагментов ДНК распространена в раке», – сказала Ира. «Мы считаем, что механизм, который мы здесь описываем для клеток с дефицитом Dna2, вероятно, будет наблюдаться во многих клеточных условиях, где небольшие фрагменты ДНК генерируются и не деградируют должным образом. Мы считаем, что это часто встречается при раке, но может также возникать у пациентов с дефицитом в некоторых компонентах врожденной иммунной системы, ответственных за устранение чужеродной ДНК ».

Источник:

https://www.bcm.edu/news/genetics/without-dna2-genes-jump-into-dna-breaks

      

  

            

Опубликовано в: Новости медицинской науки | Новости медицинских исследований | Медицинское состояние Новости

Тэги: антитело, рак, профилактика рака, хромосома, ДНК, репликация ДНК, синтез ДНК, фермент, эволюция, ген, гены, генетика, генетика, геном, геномика, больница, иммунная система, медицина, исследования, дрожжи

            

      

Source link