Sciencemag.cz
Doporučujeme
RNA může pomoci umístit a udržet poškozené konce DNA na místě, a tím usnadnit proces opravy.
Francesca Storici z Georgia Tech a její kolegové objevili dosud neznámou roli RNA. Jejich poznatky by mohly vést ke zlepšení léčby nemocí, jako je rakovina a neurodegenerativní poruchy; výsledky mají také ale obecnější význam z pohledu evoluční biologie.
Dvouřetězcový zlom (double-strand break, DSB) představuje nejzávažnější formu poškození DNA. Dojde při něm k současnému přerušení obou řetězců. Buňky mají nástroje k tomu, aby zkusily provést opravu, ale ta se zdaleka ne vždy povede. V takovém případě mohou být výsledkem mutace, buněčná smrt nebo rakovina. (Zajímavé je, že některé postupy pro léčbu rakoviny, jako je chemoterapie a ozařování, mohou naopak také způsobovat DSB.)
Autoři nové studie již dříve objevili, že RNA může sloužit jako šablona pro opravy DSB. „Nyní jsme zjistili, že RNA dokáže také přímo podporovat mechanismy opravy DSB,“ uvedla F. Storici. „Tato zjištění otevírají nové chápání potenciální role RNA při udržování integrity genomu a řízení evolučních změn.“
Klíčový mechanismus spočívá v tom, že RNA může pomoci umístit a udržet poškozené konce DNA na místě, a tím usnadnit proces opravy. Molekuly RNA a poškozený úsek DNA mohou do sebe zapadat jako dílky puzzle. Když se RNA takto doplňuje s místem zlomu DNA, funguje jako lešení nebo průvodce nad rámec své tradiční kódovací funkce a ukazuje buněčným nástrojům (enzymům), kde mají provést opravu. Navíc také může ovlivnit, které z různých nástrojů opravy budou použity.
Výzkum proběhl na lidských buňkách i kvasinkách.
Výsledky také ukázaly, že úspěšnost oprav se značně liší v závislosti na poloze zlomů.
Hlubší pochopení úlohy RNA při opravách DNA by mohlo vést k novým strategiím pro posílení opravných mechanismů ve zdravých buňkách, což by mohlo snížit škodlivé účinky léčby, jako je chemoterapie a ozařování.
Youngkyu Jeon et al, RNA-mediated double-strand break repair by end-joining mechanisms, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51457-9
Zdroj: Georgia Institute of Technology / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Je to jistě výhodné, že víme, že RNA pomáchá při opravách. Ale je to psáno příliš obecně, takže jsme se nedozvěděli žádnou podstatnou informnaci, kolik procent zlomů se dokáže opravit.
Jediné, co víme, že zdvojené zlomy DNA jsou způsobovány vysokoenergetickými neutrony z galaktického kosmického záření, zatímco zaření gama z dŕadioasktivního rozpadu hornin má tak nízkou energii, že zdvojené zlomy nezpůsobuje.
Dále víme jistě, že buňky s neopravenými zdvojenými zlomy DNA, se přepnou do stavu, že se nemohou dělit a nazývají se senescentní buňky. Ty se opotřebovávají bez možnosti regenerace a způsobují zhoršení výkonnosti organizmu ve stáří
Existují nějaké možnosti, jak neblahé působení senescentních buněk omezit?. Ano, jsou 2 způsoby. Senolytika a omezování účinlk; kosmického galaktického záření, aby zlomů vzniklo méně. Vygůůglete si to.