Superpočítač našiel kľúč k večnej mladosti. Vedci konečne pochopili, ako sa opravuje DNA
Každý deň je naša DNA vystavená rôznym škodlivým vplyvom vrátane UV žiarenia, fajčenia alebo iných karcinogénnych faktorov. Kým na povrchu sa to prejavuje napríklad starnutím, či spálením pokožky od Slnka, vo vnútri tela dochádza k reálnemu rozkladu genetického materiálu.
Aby bunky dokázali prežiť, musia neustále opravovať tieto poškodenia. Jedným z najdôležitejších mechanizmov na opravu DNA je nukleotidová excízna reparácia (NER), teda proces, ktorý dokáže identifikovať a odstrániť poškodené úseky DNA. Na tému upozornil portál Phys.
Chirurgická presnosť na molekulárnej úrovni
Vedci z Georgia State University využili superpočítač Summit v Oak Ridge National Laboratory na podrobnú analýzu tejto opravy. Pomocou modelovania odhalili kľúčovú úlohu proteínového komplexu PInC (pre-incision complex), ktorý reguluje proces opravy v neskorých fázach NER.
Výsledky štúdie publikovanej v časopise Nature Communications, môžu viesť k vývoju nových liečebných metód proti genetickým poruchám, rakovine a predčasnému starnutiu.
NER prebieha v troch základných fázach, ktorými sú rozpoznanie poškodenia, jeho overenie a samotná oprava. Tento proces môžeme prirovnať k zásahu zdravotníckeho tímu pri vážnom úraze, kde každá fáza vyžaduje inú skupinu „špecialistov“, teda proteínov, ktoré vykonávajú špecifické úlohy.
V prvej fáze zohráva hlavnú úlohu proteín XPC (xeroderma pigmentosum group C). Ten funguje ako prvý záchranár, ktorý identifikuje poškodenú časť DNA a následne zdeformuje štruktúru dvojzávitnice tak, aby bola prístupná na opravu. Po rozpoznaní poškodenia aktivuje ďalšie proteíny, ktoré zabezpečujú druhú fázu, teda overenie poškodenia (lesion scanning).
V tejto fáze sa do hry dostáva komplex TFIIH (transcription factor IIH), ktorý ďalej rozpletá DNA a skúma poškodené miesta. Až keď je poškodenie definitívne potvrdené, začína tretia fáza, ktorou je samotná oprava kedy sa aktivuje PInC, ktorý presne odstráni poškodené segmenty DNA.
Dve špecifické enzýmy XPF a XPG sa správajú ako molekulárne nožnice, ktoré odstrihnú poškodenú časť DNA. Po jej odstránení sa medzera vyplní novým, zdravým DNA reťazcom, čím sa obnova dokončí.
Význam výskumu pre medicínu a liečbu genetických ochorení
Pochopenie mechanizmu NER a úlohy PInC je zásadné pre vývoj nových terapií. Podľa vedúceho výskumníka Ivayla Ivanova z Georgia State University môže narušenie tohto mechanizmu viesť k vážnym genetickým poruchám. Mutácie v NER proteínoch spôsobujú extrémnu citlivosť na UV žiarenie, vysoké riziko rakoviny kože alebo predčasné starnutie.
Superpočítač Summit umožnil vedcom nahliadnuť do dynamiky týchto proteínov doposiaľ s bezprecedentnou presnosťou.
„Snažíme sa pochopiť, prečo rôzne mutácie v rovnakých proteínoch vedú k takým rozdielnym ochoreniam,“ vysvetľuje Ivanov.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Posádka vidí cez pancier a strelci mieria očami. Čínske tanky dostali sci-fi vylepšenie, aké Západ nemá
Po 6 rokoch čaká Slovákov „krvavé" vesmírne divadlo. Zatmenie Mesiaca príde v priaznivom čase (PREHĽAD)
Vedci objavili stovky záhadných galaxií, ktoré sa vymykajú štandardom. Nič podobné ešte nevideli
Má skoro 2000-krát silnejšiu gravitáciu než Zem. Čína aktivovala zvláštne zariadenie (+na čo slúži)
Ničia planétu a zarábajú miliardy. Nové dáta odhalili najväčších vinníkov klimatickej krízy
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Igor Matovič už ôsmykrát premenoval svoje hnutie. Od 1. augusta nesie nový názov
Samuel ako prvý Slovák dostal AI avatara do živého vysielania: „Deepfake videá začínajú byť strašidelné“ (ROZHOVOR)
Koniec častým ospravedlnenkám od rodičov. Ministerstvo školstva mení pravidlá, režim sa sprísňuje
Polícia zavrie D1, spustila sa vlna kritiky: „Toto nevymyslíš, toto je Slovensko“
Štát chystá „významné šetrenie“: Minister Erik Tomáš prezradil, na čo sa siahať nebude
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Jeden z najlepších akčných filmov roku 2025 práve dorazil online. Ponúka ho jediná služba
- Už žiadne pokuty, rovno ti vezmú auto. Susedná krajina spustila extrémne prísny zákon
- Slovákov odpočúvajú, ani o tom nevedia. Takto zistíš, či sa to týka aj tvojho mobilu
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Ľudstvo objavuje „nový svet“. V hĺbke 2 000 metrov našli mimoriadne vzácny zdroj energie
-
- Jeden z najlepších akčných filmov roku 2025 práve dorazil online. Ponúka ho jediná služba
- Už žiadne pokuty, rovno ti vezmú auto. Susedná krajina spustila extrémne prísny zákon
- Slovákov odpočúvajú, ani o tom nevedia. Takto zistíš, či sa to týka aj tvojho mobilu
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Ľudstvo objavuje „nový svet“. V hĺbke 2 000 metrov našli mimoriadne vzácny zdroj energie
-
- Sankcie im zlomili väz. Rusko môže prísť o dôležitú zbraň, kľúčový výrobca je na pokraji bankrotu
- Derú sa do popredia svetovej ekonomiky. Veľmoc našla nálezisko so 100 miliónov tonami ropy
- Európa čelí novej hrozbe. Večný spojenec Ruska uvažuje nad tým, čo bolo doteraz nemysliteľné
- Slováci žili roky v klame. Režim Inkognito nie je vôbec neviditeľný, slúži hlavne na jednu vec
- Tajná zbraň prírody? Vedci objavili baktériu, ktorá požiera najväčšiu pliagu ľudstva
POZOR: Obľúbeného AI chatbota zneužili podvodníci a od ľudí žiadajú obrovské sumy
Rusko zatlačili k zúfalému kroku. Benzínová kríza je na spadnutie, ceny palív lámu rekordy
Brusel riskuje všetko. EÚ hrozí strata vplyvu v kľúčovom rozhodovaní o budúcnosti planéty
Obrovský asteroid môže naraziť do Mesiaca. Zem čaká najväčší vesmírny dážď za 5 000 rokov
Ázijská mocnosť si zahráva s ohňom. Chce extrémne zvýšiť produkciu kľúčovej veci na vývoj AI
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP