Posted in | Nanomedicine

Het Onderzoek Brengt aan het licht Hoe de Zeer Belangrijke Molecule de Onderbrekingen van DNA Herstelt

Published on October 1, 2009 at 7:43 PM

De Wetenschappers van het Nationale die Laboratorium van Lawrence Berkeley van het Ministerie van de V.S. van Energie en het Onderzoekinstituut van hebben Scripps de rol aan het licht gebracht door het minst-begrepen deel van een eerste-antwoordapparaatmolecule wordt gespeeld die binnenstormt om onderbrekingen in de bundels van DNA te binden en te herstellen, een proces dat mensen helpt kanker vermijden.

Het laatste stuk van het raadsel MRN valt in plaats: Nbs1 breiden de molecules zich van de de reparatiemachine van DNA uit zoals twee flexibele wapens, zoals die door recent onderzoek bij Lichtbron van het Laboratorium van Berkeley de Geavanceerde Worden geopenbaard. In deze illustratie, de complexe bruggen MRN een de dubbel-bundelonderbreking van DNA waar de groene en blauwe DNA- secties samenkomen. (Krediet: Het laboratorium van Tainer)

Met dit definitieve stuk van het raadsel op zijn plaats, kunnen de wetenschappers beter begrijpen hoe het reparatiemechanisme van kanker in gezonde mensen, en omgekeerd afweert, hoe het kankercellen helpt tegen zich chemotherapie verzetten. Dit kon onderzoekers toelaten om efficiëntere therapie met minder bijwerkingen te ontwikkelen.

Het team ontcijferde de slecht begrepen component gebruikend innovatieve x-ray weergavetechnieken bij Lichtbron van het Laboratorium van Berkeley de Geavanceerde, Die intens licht voor wetenschappelijk onderzoek produceert. Zij vonden dat het zich van de reparatiemachines zoals een flexibel wapen uitbreidt en molecules grijpt die nodig zijn om de machine te helpen de gescheiden bundels van DNA terug samen snellen.

Hun werk wordt gepubliceerd in 2 Oktober, de kwestie van 2009 van de dagboekCel.

„Dit niet alleen openbaart hoe levenswerken op fundamenteel niveau, maar ook belooft om de ontwikkeling van kankerbehandelingen te leiden,“ zegt John Tainer van de Afdeling van de Wetenschappen van het Leven van het Laboratorium van Berkeley en het Onderzoekinstituut van Scripps in La Jolla, CA. Tainer mede-geleid het onderzoek met Paul Russell van het Onderzoekinstituut van Scripps.

De eerste-antwoordapparaatmachine, een eiwit complexe geroepen Mre11-Rad50-Nbs1 (of MRN voor plotseling), huizen binnen op het ernstigste soort onderbrekingen waarin beide bundels van een dubbele schroef van DNA worden gesneden. Het houdt dan de cel van het verdelen tegen en lanceert een foutlooze de reparatieproces geroepen homologe nieuwe combinatie van DNA, die gebrekkige genen vervangt. Als unrepaired, verdubbel bundelonderbrekingen kan tot de proliferatie van kankercellen leiden.

Jammer Genoeg, betekent de laser-als nadruk van MRN op de reparatie van DNA dat het ook gebroken DNA in kankercellen herstelt. Dit dwarsboomt soms chemotherapiebehandelingen die kankercellen door de dubbele onderbrekingen van bundelDNA te veroorzaken doden.

Wegens zijn sleutel goed en hebben de slechte rollen - - wetenschappers nauwgezet MRN sinds 1995 bestudeerd om te leren hoe het in gezonde mensen, hoe zijn veranderingen ziekten zoals kanker bevorderen, en om het tijdens kankerbehandeling misschien onbruikbaar te maken werkt.

Ondanks een meer dan decennium van inspanning, miste een kritiek deel: eiwit geroepen Nbs1 die door „N“ in MRN wordt vertegenwoordigd.

Om functie te bepalen Nbs1, gebruikte het team een Geavanceerde beamline van de Lichtbron genoemd SIBILLES, die uiterst high-resolution beelden van de kristalstructuur van een proteïne via een techniek genoemd x-ray kristallografie opbrengt. Beamline is ook uitgerust met zich het small-angle x-ray verspreiden, die de algemene architectuur van een proteïne in oplossing, een kritieke stap kan bepalen die benadert hoe een proteïne in zijn natuurlijke staat - zoals binnen een cel verschijnt.

De wetenschappers leidden deze twee hulpmiddelen op mens en gistNbs1 proteïnen op. (De reparatie van DNA is zo essentieel aan het leven dat veel van de moleculaire machines die presteren het weinig door evolutie hebben veranderd). Belangrijk, bestudeerde het team Nbs1 verbindend aan een partnerproteïne die DNA tijdens de eerste stappen van de dubbele reparatie van de bundelonderbreking opent. Dit liet hen toe om Nbs1 op het werk waar te nemen.

Zij vonden dat Nbs1 aan M. eiwit complex precies vastmaakt waar het eiwitcomplex op de onderbreking van DNA samenkomt. Nbs1 buigt ook in het midden zoals een elleboog aan kanaalmolecules aan de reparatieplaats.

Dit inzicht biedt nog de beste glimp van aan hoe Nbs1 werkt en hoe beschadigde Nbs1 tot ziekte kan leiden. Het stelt ook manieren aan aapmoersleutel MRN voor zodat het geen DNA tijdens chemotherapie kan herstellen. Misschien kan een molecule in Nbs1 elleboogverbinding worden vastgeklemd zodat kan het niet buigen, makend MRN complexe nutteloos.

„Deze kristal en oplossingsstructuren hebben ons een opwindende sprong vooruit in ons begrip van Nbs1 gegeven en hoe de tekorten in de eiwitoorzakenziekte,“ Scott Classen van Afdeling van de Biologische Wetenschappen van het Laboratorium van Berkeley de Fysieke zegt.

Voegt Tainer toe, „Begrijpend hoe het lichaam aan de onderbrekingen van DNA fundamenteel is voor kankeracties en gentherapie antwoordt. Deze resultaten openen de deur voor het controleren van de reparatie van de onderbrekingen van DNA voor kankertherapeutiek en gen het richten.“

Het onderzoek werd gefinancierd langs voor een deel door toelagen van het Nationale Instituut van Kanker van de Nationale Instituten van Gezondheid. Lichtbron van het Laboratorium van Berkeley wordt de Geavanceerde Gesteund door het Bureau van het Ministerie van de V.S. van Energie van Wetenschap.

Beamline van SIBILLES wordt gesteund door het Bureau van het Ministerie van de V.S. van Energie van Wetenschap en de Nationale Instituten van Gezondheid.

Last Update: 13. January 2012 17:22

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit