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La Ricerca Scopre Come la Molecola di Tasto Ripara le Rotture del DNA

Published on October 1, 2009 at 7:43 PM

Gli Scienziati dal Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti il Laboratorio Nazionale del Lawrence Berkeley E l'Istituto Di Ricerca Di Scripps hanno scoperto il ruolo svolto dalla parte meno-capita di una molecola del primo radar-risponditore che le attività  dentro da legare e la riparazione irrompe i fili del DNA, un trattamento che aiuta la gente ad evitare il cancro.

L'ultimo pezzo del puzzle di MRN si sistema: Le molecole Nbs1 si estendono dal commputer della riparazione del DNA come due armi flessibili, come rivelatore tramite la ricerca recente alla Sorgente Luminosa Avanzata del Laboratorio di Berkeley. In questa illustrazione, il complesso di MRN getta un ponte su una rottura del doppio filo del DNA in cui le sezioni verdi e blu del DNA si incontrano. (Credito: Laboratorio di Tainer)

Con questo pezzo definitivo del puzzle sul posto, gli scienziati possono capire meglio come il meccanismo della riparazione respinge il cancro in gente in buona salute e per contro, come aiuta le cellule tumorali a resistere alla chemioterapia. Ciò ha potuto permettere ai ricercatori di sviluppare le terapie più efficaci con meno effetti secondari.

Il gruppo ha decifrato la componente capita male facendo uso delle tecniche di rappresentazione innovarici dei raggi x alla Sorgente Luminosa Avanzata del Laboratorio di Berkeley, che genera l'indicatore luminoso intenso per ricerca scientifica. Hanno trovato che si estende dal macchinario della riparazione come un braccio flessibile ed afferra le molecole che sono necessarie aiutare i fili del DNA divisi zip a macchina indietro insieme.

La Loro opera è pubblicata nell'emissione del 2 ottobre 2009 della Cella del giornale.

“Questo non solo rivela come gli impianti di vita ad un livello fondamentale, ma egualmente promette di guidare lo sviluppo dei trattamenti del cancro,„ dice John Tainer di Divisione di Scienze Biologiche Del Laboratorio di Berkeley e dell'Istituto Di Ricerca Di Scripps a La Jolla, il CA Tainer guidato co la ricerca con Paul Russell dell'Istituto Di Ricerca Di Scripps.

Il commputer del primo radar-risponditore, un complesso della proteina chiamato Mre11-Rad50-Nbs1 (o MRN in breve), punta il genere più grave di irrompe che entrambi i fili di doppia elica del DNA siano tagliati. Poi ferma la cella dalla divisione e lancia un processo di riparazione senza errori del DNA chiamato ricombinazione omologa, che sostituisce i geni difettosi. Se unrepaired, le rotture del doppio filo possono piombo alla proliferazione delle cellule tumorali.

Purtroppo, il fuoco del tipo di laser di MRN sulla riparazione del DNA significa che egualmente ripara il DNA rotto in celle cancerogene. Ciò a volte ostacola i trattamenti di chemioterapia che uccidono le cellule tumorali inducendo le rotture del DNA del doppio filo.

A causa dei sui ruoli chiave - buoni e cattivi - gli scienziati hanno studiato scrupoloso dal 1995 MRN per imparare come funziona in gente in buona salute, come le sue mutazioni promuovono le malattie quale cancro e possibilmente renderlo non valido durante il trattamento del cancro.

Malgrado più di una decade di sforzo, una parte critica mancava: una proteina ha chiamato Nbs1 che è rappresentato “da N„ in MRN.

Per determinare la funzione di Nbs1, il gruppo ha usato un beamline Avanzato di Sorgente Luminosa Chiamato SIBYLS, che rende le immagini estremamente ad alta definizione del sistema cristallino di una proteina via una tecnica chiamata cristallografia a raggi x. Il beamline egualmente è fornito dello scattering dei raggi x di piccolo-angolo, che può determinare l'architettura globale di una proteina in soluzione, una tappa critica che si approssima a come una proteina compare nel suo di stato naturale quale dentro una cella.

Gli scienziati hanno preparato questi due strumenti sulle proteine del lievito e dell'essere umano Nbs1. (La riparazione del DNA è così essenziale a vita che molti dei commputer molecolari che la eseguono hanno cambiato piccolo in tutto evoluzione). D'importanza, il gruppo ha studiato Nbs1 limitato ad una proteina del partner che apre il DNA durante i primi punti della riparazione della rottura del doppio filo. Ciò ha permesso loro di osservare Nbs1 sul lavoro.

Hanno trovato che attaches Nbs1 al SIG. complesso della proteina precisamente dove il complesso della proteina converge sulla rottura del DNA. Nbs1 egualmente piega nel mezzo come un gomito per incanalare le molecole nel sito della riparazione.

Queste comprensioni offrono la migliore occhiata eppure di come Nbs1 funziona e di come Nbs1 nocivo può piombo alla malattia. Egualmente suggerisce i modi alla chiave inglese MRN in moda da non poterlo riparare il DNA durante la chemioterapia. Forse una molecola può essere incuneata nell'articolazione del gomito di Nbs1 in modo da non può piegare, rendendo l'inutile complesso di MRN.

“Queste strutture della soluzione e di cristallo ci hanno dato un salto emozionante in avanti nella nostra comprensione del Nbs1 e come i difetti nella proteina causano la malattia,„ dice Scott Classen di Divisione Fisica delle Scienze Biologiche del Laboratorio di Berkeley.

Aggiunge Tainer, “Capendo come l'organismo risponde alle rotture del DNA è fondamentale per gli interventi e le terapie geniche del cancro. Questi risultati aprono la porta a gestire la riparazione delle rotture del DNA per terapeutica e l'individuazione dei geni del cancro.„

La ricerca è stata costituita un fondo per vicino in parte dalle concessioni dall'Istituto Nazionale contro il Cancro degli Istituti della Sanità Nazionali. La Sorgente Luminosa Avanzata del Laboratorio di Berkeley è supportata dal Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti l'Ufficio Di Scienza.

Il beamline delle SIBILLE è supportato dal Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti l'Ufficio Di Scienza e gli Istituti della Sanità Nazionali.

Last Update: 13. January 2012 16:48

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