Учёные обнаружили ключевой механизм контроля качества при репликации ДНК

Биологи из Пенсильванского и Лидского университетов идентифицировали многобелковый "аппарат" в клетках, который регулирует остановку или паузу в репликации ДНК для обеспечения её бесперебойного протекания. Открытие, опубликованное в Cell, объясняет набор загадочных генетических заболеваний и может помочь в разработке методов лечения неврологических и нарушений развития.

Разгадка тайны "отстающей цепи" ДНК

Процесс репликации ДНК хорошо изучен для ведущей цепи, но механизм её остановки на отстающей цепи оставался неизвестным. Используя криоэлектронную микроскопию и CRISPR-анализ, исследователи обнаружили комплекс из четырёх белков, названный 55LCC.

55LCC связывается с ДНК и репликационным комплексом. При помощи двух АТФаз (ферментов, подобных мотору) он, по-видимому, разворачивает плотно свёрнутый репликационный комплекс. Это позволяет ферментам, расщепляющим белки, разрушить его и удалить.

Когда 55LCC отсутствует, репликация "застревает", клетки перестают делиться, что приводит к масштабным изменениям в стабильности генома.

Клиническое значение открытия

Наследственные мутации в ферментах, входящих в состав 55LCC, связаны с детскими синдромами, включающими:

• Потерю слуха
• Когнитивные и двигательные нарушения
• Эпилепсию

Эксперименты показали, что эти мутации снижают структурную стабильность 55LCC или нарушают его взаимодействие с другими белками.

"Эта работа, надеюсь, знаменует начало более глубокого понимания этих тяжёлых нейроразвивающих синдромов", — сказал старший автор Роджер Гринберг.

55LCC также может оказаться более общим инструментом для рециклинга белков — ещё одного процесса, критически важного для здоровья клеток.