Paso clave en la reparación del ADN identificado por los investigadores

Marcha 12, 2016 Admin Salud 0 17
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Estos trastornos son causados ​​por defectos en los sistemas de reparación del ADN que aumentan el riesgo de cáncer y otras condiciones.

Los resultados se publican en actos de esta semana de la Academia Nacional de Ciencias. El estudio fue financiado por el Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental.




Regents Profesor Michael Smerdon e investigador postdoctoral Peng Mao encontraron que cuando el ADN está dañado, una proteína específica de éste debe "conectado" para permitir un fácil acceso al ADN "equipo de reparación." Sin esta versión, la entrada al sitio dañado se ve obstaculizada por la disposición compacta de genes y proteínas en los cromosomas llamados cromatina.

Descubrimiento Smerdon y Mao es uno de los primeros en documentar los detalles de cómo se produce este proceso de reparación en la cromatina.

Solicitudes diarias para la reparación del ADN

Cada célula humana es compatible con una serie de ataques que pueden crear hasta 100.000 lesiones del ADN todos los días, dijo Smerdon. Las células tienen que reparar este daño constantemente - y rápidamente - la producción de ADN y la proteína de reemplazo.

Como una pequeña locomotora, una enzima llamada ARN polimerasa corre arriba y abajo la información genética para la copia de ADN. Cuando se trata de un gen cuya proteína que se requiere de la célula, se detiene y lleva a cabo el ADN de doble cadena, una cadena de copias y la envía para máquinas para la fabricación de la nueva proteína. Y todo está bien.

Pero cuando el ADN está dañado por la radiación UV o sustancias nocivas, se forma una masa impenetrable que detiene la ARN polimerasa, dijo Smerdon. Como una piedra en las vías del ferrocarril, bloques inertes masa toda la producción de la proteína de ese gen. A no ser reparado rápidamente, la célula puede morir.

En las personas sanas, un equipo de reparación junto con la enzima ARN polimerasa e inmediatamente se apresura a eliminar los daños y borrar las huellas. Esto se llama reparación o TCR transcripción de acoplamiento, un aspecto de uno de los cuatro sistemas conocidos para la reparación del ADN. Smerdon dijo que incluso una deficiencia parcial en uno de los sistemas de reparación podría dar lugar a trastornos que amenazan la vida.

Los hijos de la luna

Estudios de laboratorio Enfermedades carenciales reparar Smerdon como xeroderma pigmentoso, o XP, identificado por primera vez como un posible trastorno hereditario en 1874. Conocido como los hijos de la luna, los pacientes XP no tiene las enzimas para cortar el ADN dañado y son tan sensibles a luz UV que las luces fluorescentes también pueden ampollar la piel.

Sus tasas de cáncer de piel son 2.000 veces superiores a los de las personas sin la enfermedad. Puede aventurarse con seguridad fuera solo por la noche.

Smerdon y sus colegas también estudian el síndrome de Cockayne, un TCR enfermedad de deficiencia que causa sensibilidad al sol extremo, la degeneración del sistema nervioso y el envejecimiento prematuro.

Otros deficiencia de reparación del ADN puede causar una serie de enfermedades tales como leucemia, cáncer de mama y el cáncer colorrectal hereditario sin poliposis, una causa común de cáncer de colon en las naciones occidentales.

Aflojando la correa

El uso de levaduras y células humanas, Smerdon, Mao y su equipo encontraron que hay dos pasos en el proceso normal de reparación y TCR que una proteína en la cromatina, llamado H2B, es críticamente involucradas en la primera fase.

Para ayudar a las enzimas de reparación puedan ingresar a la fuerte ADN seleccionados, H2B desabrocha primero una proteína más pequeña. Al aflojar el cinturón después de una gran cena, esto permite que las hebras de ADN se relajen y se alejan. Como los hilos se abren, el equipo de reparación tiene espacio para entrar y despejar el daño.

Esta versión de la pequeña proteína, la ubiquitina, está cargado de un término llamado deubiquitylation jawbreaker pero Smerdon y Mao dice que hace que la reparación del ADN más eficiente y que sin ella sería casi imposible de reparar.

Su descubrimiento sienta las bases para el futuro campo de las investigaciones de reparación del ADN en gran parte inexplorado en la cromatina. El objetivo es comprender mejor cómo funciona este proceso en los seres humanos.

Gene Therapy

"Incluso a un nivel básico de base, no he perdido de vista lo que se espera que esta investigación podría hacer, en última instancia, en términos de la salud humana", dijo Smerdon.

"Uno de los tratamientos en fase de desarrollo se dirige la terapia génica", dijo. "Si un paciente tiene una mutación en un gen específico, sería una manera de darles una copia normal que trate de corregir el gen. Aunque se ha hecho con éxito en algunas enfermedades, sigue siendo objeto de investigación en casos de reparación de déficit ".

Mao sugiere que en el futuro, las personas con problemas de reparación del ADN se pueden administrar un medicamento que podría aumentar la actividad de las enzimas de reparación. Pero no hay ensayos clínicos en este punto.

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