Когда ДНК повреждается внутри клетки, это может привести к катастрофе, особенно если повреждение происходит в труднодоступных для репарации участках генома. Теперь ученые Ирене Чиоло и Кьяра Мерильяно из Университета Южной Калифорнии обнаружили, что белок Nup98, известный своей ролью в транспортировке молекул в ядро клетки, играет еще одну неожиданную роль: он направляет самые деликатные репарации ДНК и снижает риск генетических ошибок, которые могут привести к раку. Их открытия были опубликованы в Molecular Cell.
При поддержке Национальных институтов здравоохранения, Национального научного фонда и Американского онкологического общества исследователи выяснили, что Nup98 образует капелькообразные структуры глубоко внутри ядра. Эти «конденсаты» действуют как защитные пузыри вокруг поврежденных нитей ДНК в зонах, называемых гетерохроматином, где генетический материал настолько плотно упакован, что точная репарация становится особенно сложной задачей.
Гетерохроматин, который является основным объектом исследований Чиоло, наполнен повторяющимися последовательностями ДНК, что делает его легко спутываемым для клетки. Капельки Nup98 помогают поднять поврежденный участок из этой плотной зоны и создать более безопасное пространство для точной репарации, снижая вероятность генетических ошибок, которые могут привести к раку.
Исследователи также обнаружили, что Nup98 помогает мобилизовать поврежденный участок в плотно упакованном гетерохроматине, чтобы он мог достичь другой части ядра, где репарация будет безопаснее.
Время играет ключевую роль в репарации ДНК, и одной из важнейших функций Nup98 является знание, когда сказать «еще нет». Капелькообразные конденсаты белка действуют как временный щит вокруг поврежденной ДНК, не давая определенным репарационным белкам, таким как Rad51, вмешаться слишком рано и случайно сшить неправильные участки ДНК.
«Капельки Nup98 удерживают Rad51 на расстоянии, пока другие механизмы не выполнят свою работу по выравниванию правильных участков», — сказала Чиоло. «Только после того, как поврежденный гетерохроматин перемещается в другое ядерное пространство, Rad51 может безопасно завершить репарацию».
Координируя этот тщательно отрегулированный процесс, Nup98 помогает клеткам избегать опасных генетических перестроек, что является ключевым аспектом поддержания стабильности генома и замедления процессов, ответственных за рак и старение.
Хотя исследователи изучали клетки дрозофилы, полученные знания могут помочь объяснить, как аналогичные механизмы репарации ДНК работают у людей. Многие механизмы репарации ДНК у дрозофилы общие для разных видов, что делает их мощной моделью для понимания стабильности генома.
Открытие Nup98 может иметь реальное влияние, особенно для таких заболеваний, как острый миелоидный лейкоз, где известно, что мутации в Nup98 играют определенную роль. Разгадав, как Nup98 направляет репарацию ДНК, ученые надеются понять, почему его мутации так опасны, и как использовать эти мутации для разрушения раковых клеток в целевых терапиях.
🔹 Сергей Ольгин
Ваш комментарий будет первым