Jak niszczyć komórki nowotworowe regulując rytm replikacji DNA

Komórki ludzkie dzielą się i tworzą nowe komórki przez całe życie. W tym procesie kluczowe jest równomierne dostarczanie nukleotydów, aby tworzyć nowe łańcuchy DNA. Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze jako pierwsi dokładnie pokazali, w jaki sposób komórki ludzkie regulują ten proces tak, aby nic w nim nie zawiodło. Badacze pokazali również, w jaki sposób można manipulować rytmem dostarczania bloków DNA i jak niszczyć komórki nowotworowe dzięki zaburzaniu tego rytmu.

Nowe DNA jest wytwarzane w ludzkich komórkach z maleńkich bloków budulcowych zwanych nukleotydami wytwarzanymi przez enzym zwany RNR. Do tej pory nie do końca rozumiano, w jaki sposób RNR i obecność odpowiedniej ilości nukleotydów wpływają na tempo replikacji DNA.
Dopiero badacze z Uniwersytetu w Kopenhadze zaobserwowali, że dostarczanie nukleotydów przebiega w tym samym rytmie, co replikacja DNA. W przypadku, gdy tak się nie dzieje komórka stara się synchronizować obydwa procesy.
„Znaleźliśmy mechanizm, który spowalnia natychmiast replikację DNA, gdy tylko RNR, wytwarzający nukleotydy, nie nadąża za replikacją DNA, i dzieje się tak zanim zapasy nukleotydów staną się krytycznie niskie”, mówi prof. Jiri Lukas, dyrektor wykonawczy w Centrum Badań nad Proteinami Novo Nordisk.

Zespoły badawcze prowadzone przez profesorów Jiri Lukasa i Chunarama Choudhary odkryły, że komórka reaguje nawet na niewielkie zmiany w przepływie nukleotydów. Jeśli produkcja nukleotydów słabnie, sygnał chemiczny składający się z reaktywnych form tlenu (ROS) rozprzestrzenia komunikat spowalniający replikację DNA.
Synchronizacja między podażą nukleotydów a prędkością replikacji DNA jest możliwa dzięki temu, że wszystkie miejsca w ludzkim genomie, które aktywnie kopiują DNA zawierają białko zwane PRDX2, które wyczuwa ten alarm chemiczny.
Kiedy tak się dzieje, białko PRDX2 uwalnia z DNA akcelerator o nazwie TIMELESS, który spowalnia tempo replikacji DNA. Wolniejsze replikacja DNA pozwala enzymom RNR nadrobić opóźnienie w produkcji nukleotydów, ai powrócić do zwykłego tempa syntezy DNA. Z tego powodu prawie zawsze jest wystarczająco dużo nukleotydów, aby zbudować DNA, co z kolei jest niezwykle ważne dla kopiowania bez błędów zdrowych genomów.

To odkrycie może być szczególnie ważne w odniesieniu do leczenia raka. Naukowcy pokazują, że mogą dezaktywować sygnał chemiczny, który ostrzega komórki o problemach z wytwarzaniem nukleotydów. W takich warunkach komórki nie mogłyby spowolnić procesu replikacji, a naukowcy twierdzą, że utrudniłoby to proliferację komórek rakowych, ponieważ nieszczególnie lubią wysoką prędkość replikacji: Komórki nowotworowe, kopiują swoje DNA raczej powoli, ponieważ mają nieprawidłowe genomy, przez to replikacja DNA jest utrudniona. Gdy usuniemy ich zdolność do powolnego kopiowania genomów, komórki nowotworowe umierają, ponieważ nie radzą sobie ze zbyt szybkim kopiowaniem swoich wzorców DNA.

  • 9
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Jedna myśl na temat “Jak niszczyć komórki nowotworowe regulując rytm replikacji DNA

Dodaj komentarz