DNA-reparasjon skjer etter en tidsplan

Enzymatiske stoffer som korrigerer DNA-skade er mer aktive i å utføre sin funksjon før soloppgang og solnedgang.

Det er ingen hemmelighet at den biologiske klokken spiller en viktig rolle i menneskekroppens funksjonalitet. Det er de som bestemmer søvnkvaliteten vår, styrken på immunforsvaret vårt, stoffskiftet, hjertefunksjonen osv. Forskere har «sett» dypere og lært at selv de grunnleggende molekylære mekanismene er underlagt den daglige rytmen.

Dr. Aziz Sancar og et team av forskere fra University of North Carolina i Chapel Hill har vist at det er en sammenheng mellom døgnrytmer og DNA-reparasjon. Dr. Sancar er en av forskerne som ble tildelt Nobelprisen i kjemi i 2015 for sin analyse av de molekylære prosessene som skjer når celler korrigerer DNA-skader.

DNA gjennomgår ofte mutasjoner: kjeder brytes, genetiske bokstaver erstattes med feil. Derfor er det svært viktig at restaureringen skjer ikke bare kvalitativt, men også regelmessig.

Som forskere har oppdaget, avhenger DNA-"reparasjon" av daglig aktivitet. Derfor ble det utført et eksperiment med cisplatin, et platinastoff som skader DNA-strukturen når det kombineres med det.

De eksperimentelle gnagerne fikk cisplatin i 24 timer. Samtidig overvåket spesialistene hvilke deler av genomet som gjenopprettingssystemet ville korrigere skader forårsaket av cisplatin. Som et resultat ble det oppnådd ikke mindre enn to tusen gener, der gjenopprettingen skjedde i forskjellige daglige perioder.

I det øyeblikket RNA-kopieringssyntesen på genet skjer, raknes det dobbelttrådete DNA-et, og bare én tråd blir en mal for RNA-syntese. Slike tråder «repareres» bare før soloppgang eller solnedgang, noe som avhenger av det spesifikke genet. Den andre, ikke-transkriberte tråden «repareres» like før solnedgang, uavhengig av genet. I løpet av den gjenværende tiden finner det også sted reparasjonsprosesser, men de er mye mindre aktive.

Mest sannsynlig reagerer de korresponderende genene på daglige endringer og går inn i den aktive fasen innen klokken. Antagelig avhenger stimuleringen av reparasjonssystemet av modusen til gener som er i kø for "reparasjon". Imidlertid er mer informasjon og ytterligere eksperimenter nødvendig for å svare nøyaktig på dette spørsmålet.

Nå bemerker mange eksperter den viktigste praktiske rollen til informasjonen som er innhentet. Det er ingen tilfeldighet at forskere i sine eksperimenter brukte et legemiddel som er en del av behandlingsregimet for onkologiske patologier.

Cisplatin ødelegger tumorceller ved å forårsake den samme DNA-skaden som fører til at cellene mister evnen til å utvikle seg og dele seg. Samtidig skader imidlertid legemidlet også friske lever-, nyre- og andre celler. Forskere vil sannsynligvis kunne beskytte organer ved å bruke cisplatin, avhengig av den daglige rytmen til DNA-reparasjonssystemet.

Detaljert informasjon om studien er tilgjengelig i PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]