Учёные впервые детально рассмотрели повреждения ДНК от ультрафиолета

Исследователи из Университета штата Вашингтон составили карту повреждений, наносимых ультрафиолетовым излучением отдельным единицам ДНК. Это открывает новые возможности в изучении того, как солнечный свет вызывает рак кожи и как это можно предотвратить.

Новый уровень детализации

• Учёные облучили клетки дрожжей и выявили закономерности повреждений на уровне отдельных пар оснований — строительных блоков ДНК.
• Использованная техника картирования генома позволила увидеть, что некоторые участки генома повреждаются сильнее других.
• «Этот метод даёт вам почти спутниковый снимок всего ущерба по всему геному», — пояснил генетик Джон Уайрик, ведущий автор исследования в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ключевые открытия

• Роль упаковки ДНК: В ядре клетки длинная молекула ДНК намотана на белковые структуры — гистоны, образуя нуклеосомы. Исследователи впервые с такой детализацией увидели, что ДНК повреждается сильнее, когда её участок обращён от гистона.
• Защита факторами транскрипции: Меньше повреждений было обнаружено вокруг факторов транскрипции — белков, связывающихся с определёнными короткими участками ДНК для регуляции генов. Предположительно, эти белки создают изгибы в ДНК, которые защищают её от повреждений.
• Последствия повреждений: Повреждённая ДНК может сильнее изгибаться, что блокирует ключевые клеточные процессы — репликацию (удвоение) и транскрипцию (считывание генов). «Если повреждение не будет устранено, это очень вредно для клетки», — отметил Уайрик.

Значение и перспективы

Исследование — важный шаг к пониманию механизмов возникновения рака. Уайрик подчеркнул, что, хотя это знание не сразу приведёт к созданию терапий, оно необходимо.

• Следующий вопрос: наблюдаются ли такие же паттерны повреждений в самих мутациях (неисправленных повреждениях) или в развивающихся из них раковых опухолях.
• Возможно, аналогичные механизмы, обнаруженные в дрожжах, влияют на образование и скорость репарации (починки) повреждений в клетках человека.
• «Если мы это выясним, то сможем лучше понять, какие типы генов мутируют чаще. Это может в перспективе помочь в разработке методов вмешательства», — заключил учёный.