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
Číňania našli život na nečakanom mieste. Objavili kuriózne organizmy, ktoré menia chápanie vedy
Zachrániť nás môže CO2. Našli spôsob, ako touto látkou zničiť jednu z najhorších chorôb ľudstva
ZAUJÍMAVÉ Toto je Buran, sovietska „kópia“ Raketoplánu. Bol lepší a s najsilnejším motorom sveta
Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
Slováci jedia mikroplasty, ani o tom nevedia. Vedci odhalili prekvapivú potravinu, v ktorej ich je extrémne veľa
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
O 41 % vyššie riziko rakoviny pľúc: Vedci spájajú príčinu s jedlami, ktoré majú Slováci v chladničke
Matovič varuje: Po Ficovi bude treba nájsť 1,7 miliardy. Reálne sa obávam, čo zo Slovenska zostane
Zvyšuje riziko demencie až o 17 %: 3 najväčšie hrozby pre tvoj mozog, ktoré vdychuješ aj na Slovensku
„Neurologický radar“ na chorobu: Tvoj mozog ju dokáže rozpoznať skôr, než ju zaznamenáš zrakom či sluchom
KVÍZ: 90 % Slovákov nachytá 8. otázka. Otestuj sa a zisti, či by ťa učiteľka matematiky „potľapkala po pleci“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
- Číňania vykopali 2000-ročné meče a ostali v šoku. Majú v rukách ultimátne vojenské vylepšenie
- Slováci jedia mikroplasty, ani o tom nevedia. Vedci odhalili prekvapivú potravinu, v ktorej ich je extrémne veľa
- Nenápadný jed sa šíri po celej planéte. Zvláštna chemikália je v 94 percentách vody a bude to čoraz horšie
- Príde Votrelec aj dve bomby od Netflixu. TOP 13 noviniek, ktoré sa oplatí vidieť v auguste (PREHĽAD)
-
- Nenápadný jed sa šíri po celej planéte. Zvláštna chemikália je v 94 percentách vody a bude to čoraz horšie
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
- Slováci jedia mikroplasty, ani o tom nevedia. Vedci odhalili prekvapivú potravinu, v ktorej ich je extrémne veľa
- Číňania vykopali 2000-ročné meče a ostali v šoku. Majú v rukách ultimátne vojenské vylepšenie
- Vybabral s Rusmi a tí sa nestihli čudovať. Vojak unikol z obkľúčenia ako z vojenského sci-fi filmu
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Vojenskí experti prišli s víťazným plánom: Nad Ukrajinou bude lietať stovka európskych stíhačiek
- Nenápadný jed sa šíri po celej planéte. Zvláštna chemikália je v 94 percentách vody a bude to čoraz horšie
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Uniklo 90 miliárd litrov vody a nikto si to nevšimol. Vedci hovoria o nevídanej sile Zeme
EÚ zaskočila svet. Nečakaná krajina môže cez Rusko vyvážať uhlie napriek sankciám
Taraba ohlásil energetickú megainvestíciu. Slovenské mestá získajú milióny eur
Slováci kupujú jazdené autá, ako nikdy predtým. Priemerný vek a nájazd prudko rastie, dominuje jedna značka
Zubár odhalil šokujúce riziká populárneho spánkového triku. Riskuješ veľké nepríjemnosti
Slováci si neuvedomujú, že to môže vybuchnúť. Odborník varuje pred „elektronickým“ zlozvykom domácností
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP