מחקר פורץ דרך חושף דינמיקה של 'רישוי' שכפול DNA

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


מחקר חדש של מדענים מבית הספר לרפואה של UNC האיר תהליך חשוב המתרחש במהלך חלוקת התא ומהווה מקור סביר לנזק ל-DNA בנסיבות מסוימות, כולל סרטן.

המדענים, שדיווחו על ממצאיהם ב מחקר חומצות גרעין, הגה פלטפורמה ניסיונית מתוחכמת ללימוד התהליך שנקרא "רישוי מקור". תאים משתמשים בתהליך זה כדי לווסת, או "להעניק רישיון" לשכפול של הגנום שלהם במהלך חלוקת התא.

החוקרים חשפו לראשונה את הדינמיקה של תהליך זה. הם הראו במיוחד כיצד דינמיקה זו שונה – ומביאה סיכונים שונים לנזק ל-DNA במהלך שכפול – בשני המצבים הבסיסיים של ה-DNA הגנומי, מצב ה"אאוכרומטין" שהוא רפוי יחסית ופתוח לפעילות גנים, ו"הטרוכרומטין" מצב שנפצע חזק יותר כדי להשתיק את פעילות הגנים.

"הממצאים שלנו עשויים לעזור להסביר, למשל, מדוע חלקים מסוימים של הגנום רגישים יחסית לנזקי DNA במהלך שכפול בתאי סרטן מסוימים", אמר מחבר המחקר הבכיר ז'אן קוק, PhD, פרופסור לביוכימיה וביופיזיקה בבית הספר לרפואה של UNC וחבר במרכז UNC Lineberger Comprehensive Cancer.

רישוי מקור מתרחש בשלב ההכנה הראשוני של שכפול התא, המכונה שלב G1. זה כולל סטים של אנזימים מיוחדים הנצמדים ל-DNA בכרומוזומים במקומות שונים שבהם אמורה להיווצר העתקת DNA. האנזימים בעצם נותנים רישיון להעתקה של DNA כך שתאים לא יעתיקו את הגנום שלהם יותר מפעם אחת.

קוק ומדענים אחרים תיארו במחקרים קודמים את התהליך הבסיסי של רישוי מקור, וזיהו חלבונים שגורמים לזה לקרות. אבל מחקר זה, לראשונה, חשף בפירוט כיצד התהליך מתפתח לאורך זמן בתאים כשהם מתכוננים לחלוקת תאים. למד את המחבר הראשון ליו מיי, דוקטורט, עמית בתר-דוקטורט במעבדת קוק, שילב טכניקות הדמיה מיקרוסקופיות של סטילס וזמן-lapse כדי להשיג את ההישג הזה.

"מה ליו עשה היה קפדני וקפדני להפליא, סיור דה-כוח טכני", אמר קוק.

כהדגמה ראשונית של פלטפורמת הניסוי שלה, מיי השוותה את תהליך הרישוי המקורי, עם טעינת אנזימים רישוי, בשני המצבים העיקריים של הגנום – אאוכרומטין והטרוכרומטין. היא מצאה הבדל חשוב.

"בעצם הטרוכרומטין – DNA דחוס יותר – טוען את אנזימי הרישוי הללו מאוחר יחסית למה שאנו רואים באאוכרומטין הפתוח יותר", אמר מיי.

ממצא זה רמז, לפחות, כי בחלוקת תאים עם שלב G1 מקוצר בצורה חריגה, ייתכן שה-DNA הדחוס יותר בגנום התא לעולם לא יקבל רישיון מלא לשכפול, דבר שעלול לגרום למוטציות גדולות במהלך השכפול ואף למוות של תאים. באישור אפשרות זו, החוקרים מצאו שכאשר קיצרו באופן מלאכותי את שלב ה-G1 בתאי הבדיקה, היה משמעותית יותר תת-שכפול ונזקי DNA באזורי ההטרוכרומטין של הגנום של התאים, בהשוואה לאיזורי האוכרומטין.

לתאים יכול להיות שלב G1 מקוצר מסיבות שונות, כולל עקב סרטן. לפיכך, המחקר מציע ש"אי היציבות הגנומית" או הנטייה לפתח יותר מוטציות מסוגי סרטן מסוימים, כמו גם המיקומים הגנומיים של חוסר היציבות, עשויים להיות מוסברים בחלקם על ידי רישוי מקור שגוי.

המחקר גם מבסס את הפלטפורמה הניסויית של החוקרים ככלי למחקרים נוספים על דינמיקה של רישוי מקור וחוסר יציבות גנומית, מחקרים שעשויים להניב מתישהו אסטרטגיות חדשות נגד סרטן, למשל.

המימון ניתן על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (R01GM102413, R01GM083024, R35GM141833, R01-GM138834).

.



קישור לכתבת המקור – 2022-01-26 23:55:43

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר