_ Proteina recent descoperită previne triplicarea ADN-ului

De fiecare dată când o celulă se divide, ADN-ul ei este duplicat astfel încât cele două celule fiice să aibă același material genetic ca și părintele lor. Aceasta înseamnă că, de milioane de ori pe zi, în organism are loc o minune biochimică: copierea moleculei de ADN. Este o lucrare de înaltă precizie realizată de proteine ​​specifice și include sisteme de protecție împotriva erorilor potențiale care ar putea duce la boli precum cancerul.

Unul dintre aceste sisteme anti-eșec tocmai a fost descoperit de cercetători în Grupul de replicare a ADN-ului de la Centrul Național de Cercetare a Cancerului din Spania (CNIO), condus de Juan Méndez. Se bazează pe o proteină care asigură că ADN-ul este copiat o singură dată, așa cum ar trebui, și nu de două ori sau mai multe.

Lucrarea este publicată în The EMBO Journal.

Când o regiune a ADN-ului este supra-replicată, se creează rupturi în moleculă, iar probabilitatea ca o genă legată de cancer să fie supra-exprimată crește (dacă se află în regiunea supra-replicată); impactul său negativ asupra funcționării celulei ar fi atunci mai mare și ar putea fi începutul unui cancer.

Prin urmare, evitarea replicării în exces „previne deteriorarea ADN-ului și reduce șansele ca oncogenele să fie amplificate”, spune Méndez.

Molecula de ADN are o structură cu dublu helix. Pentru a fi copiate, cele două fire ale helixului sunt mai întâi separate și fiecare servește ca șablon pentru mașina de replicare pentru a construi două noi elice duble. Finalizarea procesului durează ore. În țesuturile care se regenerează foarte frecvent, precum pielea sau intestinele, celulele se reproduc (și copiază ADN-ul) aproape continuu.

Nu este un proces simplu. O moleculă de ADN uman are 3 miliarde de bucăți chimice, bazele — celebrele litere A, T, C, G. Ordinea în care sunt aranjate aceste litere formează informația genetică, adică instrucțiunile care îi spun celulei să facă cutare sau cutare. proteine ​​în orice moment.

Dacă instrucțiunile sunt greșite – de exemplu, dacă există mutații – poate apărea boala. Prin urmare, copierea ADN-ului este un proces critic pentru organism, care a dezvoltat mai multe mecanisme moleculare pentru a evita erorile. Cea pe care cercetătorii CNIO l-au descoperit acum implică proteina RAD51. Misiunea sa, în acest context, este de a preveni copierea din nou a fragmentelor de ADN care au fost deja copiate o dată.

Copiarea începe în mii de locuri deodată

Copiarea ADN începe de la mii de site-uri simultan, care sunt numite origini în jargonul tehnic. Proteinele responsabile de copiere se atașează de aceste origini și încep să funcționeze, acționând ca niște micro-mașini.

Era cunoscut deja un sistem inițial de control al replicării în exces, care împiedică activarea originilor de mai multe ori. Cu toate acestea, dacă un al doilea proces de copiere este pornit din greșeală, intră în joc mecanismul anti-eșec nou descoperit, bazat pe RAD51.

Cercetătorii de la CNIO au observat că RAD51 se leagă temporar de ADN-ul nou sintetizat. Dacă procesul de copiere este reactivat din neatenție, prezența lui pe noul ADN (care servește acum ca șablon pentru copiere) devine un impediment fizic, iar mașina de copiere nu poate continua să avanseze.

„Am observat că RAD51. acționează ca o a doua frână la replicirea ADN-ului”, spune Sergio Muñoz, primul autor al studiului. În acest fel, „RAD51 previne dublările genomice care ar putea apărea din origini reactivate.”

În studiul lor, autorii scriu că „replicarea ADN-ului ar putea alimenta carcinogeneza prin promovarea aneuploidiei [un număr incorect de cromozomi în celulă] și formarea de populații de celule eterogene care sporesc adaptabilitatea celulelor tumorale.”

Rolul protector al RAD51 poate fi deosebit de important în leziunile pretumorale, unde există un risc crescut de suprareplicare.

La studiu au participat și cercetători de la Universitatea din Zurich.

(Fluierul)