Ремонт ДНК происходит по расписанию
Последняя редакция: 23.04.2024
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Ферментные вещества, корректирующие повреждения ДНК, более активно выполняют свою функцию перед восходом и закатом солнца.
Не секрет, что биологические часы играют важную роль в функциональности человеческого организма. Именно они определяют качество нашего сна, крепость иммунитета, метаболизм, работу сердца и пр. Ученые же «заглянули» глубже и узнали, что суточному ритму подвластны даже основные молекулярные механизмы.
Доктор Азиз Санджар с группой ученых, представляющих Университет Северной Каролины (Чапел-Хилл) указали на существование взаимосвязи суточного ритма и восстановления ДНК. Доктор Санджар – это один из тех ученых, кто был удостоен Нобелевской премии в области химии в 2015 году: премия была присвоена за анализ молекулярных процессов, которые происходят, когда клетка корректирует нарушения в ДНК.
ДНК часто подвергается мутациям: происходит разрыв цепей, генетические буквы заменяются неверными. Поэтому очень важно, чтобы восстановление происходило не только качественно, но и регулярно.
Как обнаружили ученые, «ремонт» ДНК зависит от суточной активности. Так, был проведен эксперимент с Цисплатином – платиновым веществом, которое при соединении с ДНК повреждает её структуру.
Подопытные грызуны получали Цисплатин на протяжении суток. В это же время специалисты отслеживали, на каких участках генома восстановительная система будет корректировать повреждения от воздействия Цисплатина. В результате было получено не менее двух тысяч генов, в которых восстановление проходило в разные суточные периоды.
В момент синтеза РНК-копии на гене двухцепочечная ДНК распутывается, и лишь одна цепь становится шаблонной для синтеза РНК. Подобные цепи подвергаются «ремонту» только перед восходом или заходом солнца, что зависит от конкретного гена. Другая, нетранскрибируемая цепь «ремонтируется» незадолго до заката, вне зависимости от гена. В оставшееся время восстановительные процессы тоже имеют место, но они гораздо менее активные.
Скорее всего, соответствующие гены реагируют на суточные изменения и переходят в активную фазу по часам. Предположительно, стимуляция восстановительной системы зависит от режима генов, которые находятся в очереди на «ремонт». Тем не менее, требуется дополнительная информация и дополнительные эксперименты, чтобы точно ответить на этот вопрос.
Сейчас многие эксперты отмечают важнейшую практическую роль полученной информации. Не случайно ученые использовали в экспериментах препарат, который входит в схему лечения онкологических патологий.
Цисплатин губит клетки опухоли, провоцируя в них те самые повреждения ДНК, из-за которых клетки теряют возможность развиваться и делиться. Однако в это же время от препарата повреждаются и здоровые клетки печени, почек и пр. Вероятно, ученые смогут защитить органы, применяя Цисплатин в зависимости от суточных ритмов ДНК-восстанавливающей системы.
Подробная информация об исследовании изложена на страницах PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).
[