Учёные показали, как клетки защищают свою ДНК от катастрофических повреждений

Исследователи из Копенгагенского университета раскрыли фундаментальный биологический процесс, объясняющий, как ДНК может повреждаться во время репликации генома. Они также разработали новый аналитический инструмент для измерения клеточного ответа на химиотерапию, что может оказать важное влияние на будущее лечение рака. Результаты опубликованы в журнале Cell.

Международная команда под руководством профессора Йири Лукаса визуализировала процесс репликации и повреждения ДНК в клетках с беспрецедентной детализацией. Они обнаружили ключевой механизм защиты хромосом во время копирования ДНК, который зависит от белка RPA.

• Клетки используют RPA как «пластырь» для временной защиты ДНК во время репликации.
• Количество этого белка в клетке ограничено.
• Если клетка исчерпывает свой резервуар RPA, её ДНК получает тяжёлые разрывы, и клетка теряет способность делиться.

Луис Игнасио Толедо, первый автор исследования: «Мы теперь понимаем, что многие препараты для химиотерапии токсичны для опухолей, потому что они затрудняют репликацию ДНК и заставляют раковые клетки расходовать свой запас RPA гораздо быстрее, чем это делают нормальные клетки. В результате раковые клетки постоянно находятся на грани "репликативной катастрофы" — состояния, из которого они не могут восстановиться».

Будущее влияние на диагностику и лечение рака

Открытие помогает понять на молекулярном уровне, что отличает раковые клетки от нормальных, и объединяет разрозненные научные наблюдения в единую модель.

Луис Игнасио Толедо: «Теперь мы можем объяснить, как белки защищают ДНК от катастрофических повреждений с помощью простой и всеобъемлющей модели».