Новый белок восстанавливает ДНК

Исследователи из Университета Севильи совместно с коллегами из Университетов Мурсии и Марбурга (Германия) обнаружили новый белок, способный восстанавливать ДНК. Этот белок — криптохром — эволюционировал, чтобы приобрести данную и другие функции в клетке.

Ультрафиолетовое излучение может повреждать ДНК, вызывая мутации, которые нарушают работу клетки и могут привести к неконтролируемому росту раковых клеток. Клетки обладают системами репарации ДНК для защиты от таких повреждений. Одна из этих систем основана на белке фотолиазе, которая использует синий свет для восстановления ДНК до того, как повреждения приведут к мутациям.

В ходе эволюции гены фотолиазы дублировались и специализировались, создавая новые белки — криптохромы. Они развили способность воспринимать синий свет и теперь выполняют другие функции в клетках. Например, криптохромы используют синий свет как сигнал для регуляции роста растений и суточного ритма (циркадного ритма) у грибов и животных.

Авторы исследования обнаружили, что у патогенного для человека гриба Mucor circinelloides именно криптохромы отвечают за восстановление ДНК после воздействия ультрафиолетового излучения — функцию, которую должна была бы выполнять фотолиаза. Учёные также предполагают, что криптохромы этого гриба приобрели способность восстанавливать ДНК в ходе эволюции от предкового криптохрома, который этой способностью не обладал. Это открытие иллюстрирует, как белки меняются по мере эволюции их функций.

Результаты опубликованы в статье в журнале Current Biology.