Ново изследване открива нов механизъм, който пречи на способността на нашата ДНК да се възстановява, генетично предразполагайки някои хора към рак на дебелото черво.
Новото проучване е публикувано в списанието Химия на природата, а първият автор на статията е Кевин Дж. Макдонел от Центъра за цялостен рак на Норис, базиран в Университета на Южна Калифорния в Лос Анджелис.
Съавторът на изследването Жаклин Бартън - професорът по химия на Джон Г. Къркууд и Артър А. Нойс в Калифорнийския технологичен институт в Пасадена - е първият изследовател, който преди повече от 2 десетилетия идентифицира ДНК процес, наречен „ДНК пренос на заряд. ”
Транспортът на ДНК заряд се отнася до процеса, при който електроните се движат през двойната спирала на нашата ДНК, изпращайки сигнали до така наречените ДНК протеини за възстановяване и им „казват“ да започнат да поправят щетите, открити по пътя.
В новото проучване изследователите показват как генетичен вариант, често срещан при рак на дебелото черво, нарушава този процес на транспортиране на ДНК заряд.
Констатациите може да имат важни последици за профилактиката на рака на дебелото черво, обясняват учените.
Нов механизъм на предразположение към рак
McDonnell и неговите колеги се фокусираха върху мутация в ген, наречен МУТИХ. Обикновено, МУТИХ предоставя инструкции за създаване на протеин за възстановяване на ДНК.
Генетични мутации в МУТИХобаче влияят върху способността на ДНК да поправя собствените си грешки. МУТИХ мутациите също са свързани с полипоза или образуването на полипи в дебелото черво, които по-късно могат да доведат до рак.
В това проучване изследователите се фокусираха върху a МУТИХ мутация, наречена C306W, която засяга МУТИХСпособността да задържа и поддържа малка група от атоми желязо и сяра заедно в протеина.
Няколко електрохимични експеримента в проучването разкриват, че мутацията C306W кара клъстера желязо-сяра да се разгражда, когато влезе в контакт с кислород. Клъстерите желязо-сяра са ключови за възстановяването на ДНК, така че това разграждане пречи на протеина MUTYH да свърши своята ДНК-фиксираща работа.
Клъстерите желязо-сяра са от решаващо значение за възстановяването на ДНК, тъй като осигуряват електроните, от които се нуждаят протеините, за да се „вкопчат“ в двойната спирала на ДНК и да „сканират“ за повреда.
„Установихме, че мутация [C306W] на ДНК протеин за възстановяване, свързан с рак [MUTYH], може да наруши транспорта на електрони през ДНК“, обяснява проф. Бартън.
В статията McDonnell и колеги заключават, „[W] документирахме и предоставихме обяснение за нов механизъм на полипоза на дебелото черво и предразположение към рак, свързан с електрохимичен компромис на клъстера MUTYH [желязо-сяра]“.
Филип Бартелс, постдокторант по химия и един от тримата съавтори на изследването, коментира констатациите. Той обяснява, „Това е само върхът на айсберга [...] Възможно е да има и други мутации при пациенти с рак освен C306W, които по същия начин нарушават този процес на транспорт на заряд.“
Проф. Бартън се надява, че новото проучване проправя пътя за нови стратегии за превенция срещу рака на дебелото черво.
„Работата предоставя стратегия за мислене за това как евентуално да се стабилизират тези възстановителни протеини и да се възстанови способността им да осъществяват отдалечена сигнализация чрез ДНК, така че възстановителните протеини да могат да намерят и фиксират мутациите в ДНК, преди да доведат до рак.
Проф. Жаклин Бартън