25 октября 2019 года

Исследователи из Университета Копенгагена сделали необычайное открытие в том, как организм восстанавливает поврежденную ДНК, что может привести к лучшему пониманию и лечению таких заболеваний, как рак.

<img alt=" Исследователи обнаруживают, как тело восстанавливает поврежденную ДНК "height =" 393 "src =" data: image / gif; base64, R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP /// yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAARAAAA.RARAC7 = "? picture = 2019% 2f10% 2fSIM.jpg "data-data-title =" Исследователи обнаруживают, как тело восстанавливает поврежденную ДНК "width =" 590 "class =" lazy-load-image "/>

После нескольких лет интенсивного исследования, исследователи из Центра исследований белка Novo Nordisk при Копенгагенском университете обнаружили, как белки стабилизируют поврежденную ДНК и тем самым сохраняют функцию ДНК и целостность нашего тела.

Новое открытие также помогает объяснить, почему люди с наследственными или приобретенными дефектами определенных белков не могут сохранять стабильность своей ДНК и заболевать, например, раком. Неисправная ДНК является фундаментальной причиной большинства раковых заболеваний.

Короче говоря, два белка, называемые 53BP1 и RIF1, взаимодействуют, чтобы построить трехмерный «каркас» вокруг разорванных нитей ДНК. Этот каркас затем локально концентрирует специальные восстановительные белки, которых в дефиците и которые критически необходимы для восстановления поврежденной ДНК без ошибок.

Каждый день миллионы клеток в организме человека делятся, и поддержание их идентичности требует, чтобы материнская клетка передавала полную генетическую информацию дочерним клеткам без ошибок. Это не маленькая задача. Изучение естественных защитных механизмов организма позволяет нам лучше понять, как определенные белки связываются и объединяются для восстановления поврежденной ДНК. Это открывает возможность узнать больше о том, почему и как повреждение ДНК вызывает болезни и разрабатывать лекарства, которые улучшают лечение пациентов с нестабильной ДНК ».

Иржи Лукас, директор Центра и профессор Центра исследований белка Novo Nordisk Foundation

Технология позволила сделать выводы

Новаторские исследования стали возможны только благодаря тесному партнерству исследователей из Университета Копенгагена с их коллегами из Оксфордского университета и Европейской биологической лаборатории в Гейдельберге, которые вместе объединили уникальный опыт и передовые технологии. включая микроскопию сверхвысокого разрешения.

«Микроскопия сверхвысокого разрешения позволила нам увеличить живые клетки и визуализировать объекты размером примерно в одну тысячную ширины волоса и проследить, как белковый каркас собирается и растет вокруг разрушения ДНК. Вы можете сравнить это с нанесением гипса на сломанную ногу; он стабилизирует перелом и предотвращает усугубление повреждения и достижение точки, при которой он уже не заживает », – сказала Фена Окс, Postdoc и автор исследования из Центра исследований белка Novo Nordisk Foundation в Университете Копенгагена.

Продолжающиеся исследования рака

Одним из наиболее заметных преимуществ базовых исследований, таких как новое исследование, является то, что оно предоставляет ученым молекулярные инструменты для моделирования и, следовательно, лучшего понимания условий, возникающих в ходе развития реальной болезни.

И это не первый случай, когда Университет Копенгагена делает принципиально новые открытия в области ДНК и рака.

В прошлом году команда Центра исследований белка Novo Nordisk Foundation опубликовала еще одно исследование по восстановлению ДНК, освещающее, почему некоторые пациенты с раком молочной железы реагируют на лечение, а другие – нет. Предыдущее исследование раскрыло новый «белковый щит», который помогает в восстановлении поврежденной ДНК в клетках и влияет на устойчивость к лекарствам, используемым для лечения рака молочной железы. Новое исследование теперь дает неожиданный взгляд на это открытие и объясняет, как этот белковый щит работает в своей «естественной среде обитания» – ядре человеческой клетки. Это открывает ранее непредвиденные возможности для более точного прогнозирования терапии некоторых видов рака на основе молекулярной диагностики, основанной на знаниях.

Центр исследований белка Novo Nordisk Foundation недавно получил грант в размере 700 миллионов датских крон (около 80 миллионов фунтов стерлингов) от фонда Novo Nordisk Foundation для дальнейших исследований в течение следующих пяти лет.

Новое исследование «Стабилизация топологии хроматина гарантирует целостность генома» было опубликовано на этой неделе в известном научном журнале «Природа».

Следующие шаги – более детальное изучение всех соответствующих белков, которые восстанавливают повреждение ДНК, с целью создания соответствующей лекарственной устойчивости на более длительный срок.