Nobelova nagrada u kemiji - 2015. • Dmitrij Zharkov • Znanstvene novosti o "elementima" • Nobelove nagrade, kemiju

Nobelova nagrada u kemiji – 2015

Nobelove nagrade u kemiji 2015. godine: Tomas Lindahl, Paul Modrich i Aziz Sancar. Fotografija © Cancer Research UK / K. Wolf / M. Englund

Dana 7. listopada, objavljeni su dobitnici Nobelove nagrade za kemiju. Oni su britanski švedski podrijetlom, Thomas Lindahl (Tomas Lindahl), američki Paul Modric (Paul L. Modrich) i američki turski podrijetlom Aziz Sanjar (Aziz Sancar). Nobelovo povjerenstvo je zabilježilo doprinos ovih znanstvenika na proučavanje mehanizama popravka (popravka) DNA – važnog intracelularnog sustava s ciljem pronalaženja i ispravljanja brojnih šteta nastalih tijekom normalne replikacije DNA u stanici ili kao posljedica fizičkih ili kemijskih sredstava. Poremećaj rada ovog sustava povezan je s nizom ozbiljnih nasljednih bolesti, i bez njega, teško bi postojali kompleksni životni oblici.

Kako je sve počelo

Kada je završio Drugi svjetski rat, ljudi različitih zanimanja to su zbirale drugačije. Političari su preoblikovali kartu svijeta, generala – obnovljene taktike i strategiju s novim vrstama oružja … Također su postojali rezultati liječnika. Rat je pokazao čarobnu moć nove vrste lijekova – antibiotika, koji su od 1944. spasili živote desetaka tisuća ranjenih.

Stoga je ubrzo nakon završetka rata mlada mikrobiolog Albert Kölner, koji je radio u Cold Spring Harboru, molekularnu biologiju koja još nije postala Mekka, angažirana je u moderanoj temi u to doba koja je s velikim uspjehom promovirala veliki komercijalni uspjeh, što bi moglo proizvesti nove antibiotike ili barem bokoVeće količine već poznatih antibiotika. Konobar je odlučio zračiti kulture streptomiceta ultraljubičastom svjetlošću, čija mutagena svojstva su već bila poznata. Ali stvari nisu uspjele od samog početka: eksperimenti su se slabo reproducirali. Neke ozračene kulture dobro su se razvile, neke su loše, a uopće se nisu vidjeli obrasci.

Ako Albert Kelner nije bio uredan znanstvenik i nije zabilježio sve pojedinosti svojih eksperimenata, vjerojatno će napustiti svoj projekt, a Nobelovu nagradu za kemiju za nagradu za nagradu za potpuno različite radove. Međutim, nakon što je pažljivo analizirala sve što je moglo poći po zlu, Kellner je napravio pravi zaključak. Nakon ozračivanja, kultivirao je kulturu bakterija u staklenim posudama uronjenim u staklenu vodenu kupelj.U tim bočicama koje su bile okrenute prema prozoru, bakterije su preživjele nakon što je UV bolje, au onima koje su bile u sjeni, još gore.

Konobar je pretpostavljao da sunčeva svjetlost na neki način pokreće proces bakterija koji im pomaže u popravljanju UV-oštećenja. Taj je fenomen uskoro zvao fotoreaktivacijai ona je postala prvi poznati biolog Popravak DNA, Jedan od sadašnjih laureata, Aziz Sanjar, u svojim postdiplomskim godinama postavio je vrlo učinkovit eksperiment koji pokazuje punu snagu fotoreaktivacijskog sustava: ozračio je bakterije na Petrijevim posudama ultraljubičastim svjetlom u smrtonosnoj dozi, tako da je preživjelo manje od jedne ćelije od 10 milijuna pa ih je zasjalo foto bljeskalica. Svjetlost koja traje 1 milisekunda bila je dovoljna za broj preživjelih bakterija koji će se povećati stotinu tisuća puta!

Jao, Albert Kelner nije živio do naših dana i nije dobio ni zasluženu slavu – u naše vrijeme dovoljno je reći da u Wikipediji nema članaka o njemu. Bez obzira na Kölner, a doslovno nekoliko tjedana kasnije foto-reaktivacija je otkrila Renatto Dulbecco – poznati talijansko-američki virolist, koji je kasnije dobio Nobelovu nagradu, ali ne i za otkriće popravke, ali za rad s onkovirima.Zanimljivo je da je Kellner napisao Dulbecco o svom otkriću, ali je dobio pismo samo kada je završio eksperimente o preživljavanju bakteriofaga ultraljubičastim zračenjem – s istim rezultatima i zaključcima kao i Kellner.

Zato je formulacija trenutne nagrade "za proučavanje mehanizama popravka DNA", a ne "za otkriće popravka DNA". Pioniri nisu preživjeli, i doista na ovom području nisu postojale brojke, o kojima bi se moglo reći da su ga položili. Laureati 2015. dali su ogroman doprinos istraživanju popravka DNK, ali zajedno s njima radili su i drugi, a ne manje vrijedni znanstvenici. Među istraživačima koji su sudjelovali u popravljanju DNK, bilo je prevladavajuće mišljenje da Nobelovu nagradu ne bi bilo dano – tako je teško odabrati pobjednike među mnogim vrijednim.

No, prije nego što govorimo o istraživanju Thomasa Lindala, Pavla Modrića i Aziz Sanjara, vrijedi reći nekoliko riječi o popravljanju DNK općenito. Zapravo, to nije ni jedan mehanizam, ali barem šest različitih – i ovisno o tome što se poduzima za popravak, može se brojati osam.

Pušenje je štetno, disanje je štetno, život je štetan

Kaže se da nas svaka minuta približava smrti.S gledišta biokemičara, to nije samo trivijalan izraz. DNA svih živih organizama stalno je izložena štetnim čimbenicima. Neki od njih dolaze izvana – iste ultraljubičaste, zračenja, tisuće kemijski aktivnih tvari u našoj hrani (jeste li znali da šalica kave sadrži nekoliko stotina spojeva koji su mutageni u velikim dozama?).

Ali mnogo važniji su unutarnji čimbenici, što u načelu ne možemo izbjeći. Postoje tri glavna čimbenika. Prvo, cijeli naš metabolizam temelji se na disanju kisika. Mitochondria, stanice organela u kojima se kisik koristi za proizvodnju ATP-a, "energetska valuta" naših stanica, ne rade s apsolutnom učinkovitošću, a srednji aktivni oblici kisika istječu od njih i mogu oštetiti DNA. Drugo, kao što je poznato, u prosjeku smo 60% sastavljeni od vode koja je općenito također vrlo aktivna tvar i stalno hidrolizira DNA. Konačno, drugi važan izvor štete u DNA je pogreška enzima koji ga kopiraju – DNA polimeraze; broj nepravilno ugrađenih nukleotida je oko 300.000 za svaku odjeljku stanica.

Vizualno zamislite kako razmjera problema omogućuje jednostavnu ponovnu izračun.Ako netko zamišlja DNK jedne ljudske stanice u obliku Trans-Sibirske željeznice i okuplja procijenjene vrijednosti za sve poznate vrste oštećenja, ispada da količina oštećenja koja se javlja svaki dan u DNK svake ljudske stanice odgovara jednom slomu svakih 100 metara Transsiba. Nisu svi organizmi mogli preživjeti pod takvim teretom.

Činjenica da smo još uvijek živi, ​​zasluga popravka DNA. Kao što je već spomenuto, postoji šest glavnih mehanizama, a sadašnji laureati izravno su povezani s četvoricom.

Popravak. Najlakši način

Vratimo se na početak fotoreaktivacije. Ovo je jedan od specifičnih primjera mehanizma reaktivacijaili izravno vraćanjeu kojem se oštećena DNA veza pretvori u normalno bez ikakvih srednjih koraka. U slučaju fotoreaktivacije, to se događa. Pod utjecajem ultraljubičastog svjetla, susjedne timinske baze u DNA mogu se međusobno povezivati ​​i tvoriti tzv. Ciklobutanski pirimidinski dimeri koji uvelike narušavaju strukturu DNA i sprječavaju DNA polimeraze da kopiraju oštećeno područje.Bakterije također sadrže enzimsku fotolazu, koja koristi energiju vidljive svjetlosti kako bi podijelila veze između baza u dimeru i vratila je u dva timina (Slika 1).

Sl. 1. Reakcija je katalizirana pomoću fotolaze. Enzim apsorbira foton s valnom duljinom koja odgovara plavoj boji i njegova energija (hν) se koristi za razdvajanje timina dimera u zasebnu timim

Karijera je započela istraživanjem fotolazije Aziza Sanjara, Ne, nije ga otvorio – to je učinjeno krajem 1950-ih Stan Rupert (Claud S. (Stan) Rupert), u laboratorij koji je nakon deset godina i pol dolazio mladi diplomirani sveučilište u Istanbulu. Sanjar je prvi klonovao fotolazu, tj. Izolirao je gen koji ga kodira, a potom je proizveo genetski inženjerski protein. Postoji vrlo malo prirodne fotolipaze u bakterijama, a taj je rad bio presudan za proučavanje fotoreaktivacije – sada je bilo moguće proizvesti proteine ​​u velikim količinama i proučavati ih sveobuhvatno, što je Sanjar aktivno i dugo sudjelovalo. Kemisti često protestiraju kada se priznanja u kemiji daju biologima. Ali moram reći da je fotolazu izvrstan primjer složenog kemijskog sustava koji obavlja fotokatalizu: put energije koju donosi foton,apsorbira s 5,10-meteniltetrahidropteroilpoliglutamatom – kromoforom u proteinskom pripravku – kroz drugi kromofor (flavinadenin dinukleotid) prema ciklobutanskom pirimidinskom dimeru sada se prati do kvantno-mehaničkog opisa.

Izreži i zamijeni

Je li to dovoljno da dobije Nobelovu nagradu? Tko zna Ali Aziz Sanjar se nije ograničio na fotolazu i bio je angažiran u još jednom nejasnom fenomenu u to doba, koji je tada bio nazvan "tamnom odštetom". Zapravo, bakterije ozračene ultraljubičastim svjetlom mogu ispraviti štetu koja je učinjena ne samo u svjetlu – to traži samo mnogo više vremena. Fotolazu gotovo nema nikakve veze s time ("gotovo" – jer, kao što se ispostavilo mnogo kasnije, pomaže tamnom popravku, ali sasvim je moguće bez nje), drugi enzimi rade.

Tada je bilo poznato da se u tamnim dimenzijama timina postupno nestaju iz DNK (ovo otkriće je napravio početkom šezdesetih godina Richard Setlow, koji je mogao dobro priznati nagradu ako nije umro u travnju ove godine ) i da nakon UV zračenja u stanicama započinje sinteza DNA (autor ovog otkrića, Philip Hanawalt, još je živ i aktivno radi na 84,ali nagrada je otišla oko nje). Poznato je tri gena koja su bila odgovorna za tamno popravljanje, pozvani su uvrA, uvrB i uvrC (UVR – od engleskog "UV-otporan", otporan na ultraljubičasto), ali je ostalo potpuno nerazumljivo kako se sve ovo događa u stanici. Opet, glavni problemi bili su da postoji vrlo malo tih proteina u stanici i vrlo je teško istražiti ih.

Nakon što je preuzeo ovaj problem, Sanjar je izumio potpuno fantastičnu metodu bakterijskih "maxi-stanica", što mu je omogućilo da dobije ogroman višak željenog produkta uz minimalnu kontaminaciju ostalih staničnih proteina. Na prijelazu 1970-ih i 80-ih, desetine laboratorija su ga koristile za prepoznavanje širokog spektra proteina, a sam je izumitelj brzo upotrebljavao za obilježavanje proteinskog proizvoda gena. uvrA, uvrB i uvrC i pokazao da formiraju kompleks, koji se zvao ekstsinukleazoy (Excinuclease) – bio je u stanju rezati (Ing. trošarina) komad DNA s veličinom od 13 parova nukleotida oko timim dimera. Iz toga se naziva cijeli mehanizam popravak izrezivanja nukleotida (Popravak nukleotidnog izrezivanja, NER, Slika 2). Daljnja istraživanja omogućila su da se utvrdi da nakon rezanja fragmenta,koji sadrži štetu, DNA polimeraza sintetizira normalan dio lanca DNA, a proces popravljanja završava enzimom DNA ligaze, koji vraća cjelovitost DNA okosnice.

Sl. 2. Popravak izuzimanja nukleotida. UvrABC excineum rezanja kratkog dijela DNA oko oštećenja, UvrD helikaza ga zamjenjuje, a nastali jaz izgrađen je s DNA polimerazom

Kao što se pokazalo kasnije, popravak izrezivanja nukleotida za život kao cjelinu mnogo je važniji od fotoreaktivacije. Na primjer, osoba nema fotolazu – od svih sisavaca, samo su ga marsupijevi sačuvali, a ostali imaju homologe fotolaze, kriptokromi, koji su odgovorni za ciradijanske ritmove (a također ih je otkrio i Sanjar). Dakle, sve popravke uzrokovane oštećenjem ultraljubičastog svjetla, oslanjaju se isključivo na popravak izrezivanja nukleotida. Istina, bjelančevine ovog sustava uopće nisu poput bakterijskih, ali načelo operacije je isto – rezanje segmenta DNA i zamjena novim. Poremećaji popravka izrezivanja nukleotida uzrokuju najtežu nasljednu bolest – pigmentnu xerodermu, u kojoj najmanje izlaganje suncu dovodi do opeklina, a unutar nekoliko godina života razvija se rak raka.Zapravo, postoji koža: rak vrha jezika je vrlo karakterističan za pigmentnu xerodermu – osoba lica suhe usne u svjetlu, a ove nekoliko sekundi izloženosti dovoljno je da DNK uzrokuje toliku štetu koja u nedostatku popravka uzrokuje mutacije i rak. Što je još važnije, fotoreaktivacija je proces specifičan za dimine timina, a druga oštećenja nije ispravljena, ali popravak nukleotidnih ekscizija je univerzalan i pomaže u borbi s velikim brojem širokog spektra oštećenja DNA, poput onih uzrokovanih karcinogenima u dimu duhana.

Nakon što je pohvalio popravak izrezivanja nukleotida, moramo odmah primijetiti da ispravlja snagu od 10% svih oštećenja koja se javljaju u našoj DNK. Ostalo upravljaju sustavi koje su otvorili dvojica drugih laureata. Načelo njihova djelovanja temelji se i na uklanjanju oštećenog dijela DNK i njegovoj ponovnoj sintezi, ali mehanizmi se jako razlikuju.

Što učiniti ako ne stane

Razgovarajmo o tome neusklađenost reparata (Popravak DNA neusklađenosti). Nije imala sreće ni s imenom: terminologija na tom području nastala je krajem osamdesetih godina, kada znanost nije dobro u znanosti u Rusiji, stoga nema opće prihvaćenog izraza – netko samo kopira engleski popravak neusklađenosti (riječ neslaganje na engleskom jeziku označava pogrešnu, neodgovarajuću paru, veličinu), netko koristi imena "popravak heteroduplexova", "popravak ne-kanonskih parova baze" … U svakom slučaju, to je sustav koji ispravlja pogreške DNA polimeraze, ukoliko uključe DNA u sintezu ne nukleotidi koje trebate – ne formiraju parove A: T i G: C, ali nešto drugo, na primjer G: T. To se rijetko događa, ali se to događa, jer niti jedan enzim ne radi s 100% točnosti.

Glavni problem u ispravljanju takvih pogrešaka u DNA polimerazama nije kako ukloniti pogrešno inkorporirani nukleotid, već kako znati da je pogrešno uključen. Zapravo, prije toga smo razgovarali o oštećenim DNK vezama – njihova se struktura razlikuje od normalne, a nekako se može prepoznati. A što ako su oba nukleotida normalna, ali ne odgovaraju jedni drugima? Koji je bio u izvornoj DNK, u lancu majke, a koja je pogrešno uključena u lanac kćeri?

Mnoge bakterije riješavaju ovaj problem označavanjem roditeljskog lanca uz pomoć metilnih skupina koje poseban enzim, DNA-metilase Dam, uvodi u baze adenina koji se nalaze u sekvencama -GATC-.Tako, se odmah nakon sinteze ove DNA sekvencije nekoliko minuta hemi lijevo – tj nosi metilne skupine u izvornom lanac i ne uključuje ih u novo sintetizirani kćeri krug. Ovaj put, sustav za neodgovarajuće remete dovoljan je za rad. Kod ljudi, mehanizam koji razlikuje roditelj i supsidijarna krug, drugačiji i složeniji temelju asimetrični vezivanje pojedinih proteina tijekom replikacije – ali to još uvijek postoji, mismatch popravak bez takvog mehanizma ne može raditi.

Kako točno događaju se nakon obilježavanja lanaca s metilnim skupinama – to su glavni doprinosi. Paul Modrica u istraživanjima popravka DNA. Kad je Modrić počeo raditi na ovom području, situacija je slična onoj u kojoj se Sanjar našao: bili su poznati geni koji su bili nužni za popravak (muth, mutL i mutS), Bilo je jasno da je razlika između roditelja i pomoćnih krugova na temelju metilacije, ali nitko nije imao pojma što učiniti svakog proteina u ovom putu. Modrić je došao s elegantnim sustavom koji se temelji na stvaranju dupleksova između DNA bakteriofag DNA koji se razlikuju po jednom nukleotidu,što mu je omogućilo detaljan trag sudbine pogrešnih parova nukleotida – i izoliranih proteina sustava popravka, te u stanicama bakterija. Kao što se ispostavilo, proces počinje s činjenicom da se odmah nakon replikacije MutH protein veže na hemi-metilirane sekvence -GATC-. Istovremeno, dvije molekule MutS proteina vežu se na pogrešan par nukleotida. Smiješno je da kada su znanstvenici utvrdili strukturu MutS-a 2000. godine, dvije molekule proteina pokazale su se vrlo sličnima rukama presavijene u molitvi, između kojih se DNA pričvršćuje. Kada razmak između dimera MutS i MutH im omogućuje interakciju (što ih čini treći član sustava, mutL), MutH protein transformira u endonukleazom da cijepa nemetilirani -GATC- lanca u nizu. Polazeći od ove stanke, lanac kćeri DNA se zatim uklanja u smjeru povezanog MutS proteina. Nakon što je stigao do pogrešnog para baza, uništavanje DNA je zaustavljeno, nakon čega se nedostaje komad DNA ponovo sintetizira.

Sl. 3. Neodgovarajuća naknada. MutS protein dimer prepoznaje abnormalni par nukleotida, a MutH protein prepoznaje polutametiliranu regiju -GATC-. Tada MutH uvodi prekid u nemetiliranom lancu, koji se smatra podružnicom,i dio DNA do pogrešnog para uklanja se i ponovo sintetizira

Načela neusklađenosti popravaka kod bakterija i ljudi otkrivena su u laboratoriju Paul Modric. Mismatch-reparation sustav je vrlo sličan bakterijskom, s izuzetkom načela određivanja roditelja i kćeri lanca. Mutacije u genima odgovorne za popravak neusklađenosti dovode do razvoja nasljednog raka crijeva i najčešći su uzrok ove bolesti.

Najvažniji sustav

Konačno, okrenimo se trećem glavnom sustavu reparacije – popravak baze za izrezivanje, Zapravo, treba ga zvati prvo, barem u značenju, jer uklanja veliku većinu svih šteta. To uključuje upravo one koje se neizbježno pojavljuju u DNK pod djelovanjem vode i kisika, ali i mnoge druge ozljede također ispravljaju. Ako kvarovi u drugim sustavima za popravljanje uzrokuju ozbiljne bolesti, kvar kvara na popravcima baze kod ljudi, uz rijetke iznimke, ne manifestira se u bolesti – takva djeca se jednostavno ne pojavljuju, embriji umiru u najranijim fazama.

Vjerojatno je, u ekscizijskom popravku baze, najzanimljivija stvar da je otvorena, kako kažu, "na vrhu olovke". Kao što je francuski astronom Urben Le Verrier razmišljao o poremećajima orbite Urana i otkrio Neptun, tako da je početkom 1970-ih Thomas Lindal razmišljala o kemijskoj reaktivnosti DNA i otkrila novi mehanizam za njegovo popravljanje. Sam Lindahl tvrdi da je inspiriran čuvenom "Bijelu knjigu" – monografiji "Organska kemija nukleinskih kiselina", prevedena na engleski, od strane akademika N. K. Kochetkov i koautora, koja je postala referentna knjiga u mnogim biokemijskim laboratorijima na svijetu. Nakon što ga je pročitao, biolog Lindahl shvatio je da je ideja DNK-a kao kemijski stabilna molekula, koja je samo povremeno oštećena ultraljubičastim zračenjem, zračenjem ili kemijskim mutagenima, u osnovi pogrešna – DNA u vodenom okolišu trajno je oštećena. Odabir dvije jednostavne i jednostavne kemijske reakcije – pretvaranje citozina u uracila (što se obično događa u RNK, ali ne i DNA) i apurinacije (cijepanje adenina ili gvanina iz DNA) – Lindahl je brzo pokazao da se oni pojavljuju iu izoliranoj DNA, i u živom kavezu.Štoviše, nakon što je dobio DNA u kojoj je dio citozina zamijenjen uracilom, otkrio je i enzim koji uklanja uracil u obliku slobodne baze – uracil DNA glikozilaza (Uracil DNA glikozilati) – i otkriven je novi tip popravka.

Na putu popravka osnovnog izrezivanja popravljene su male oštećene baze i upotvoreni nukleotidi, koji ne uvode značajne izobličenja u strukturu DNA i stoga nisu prepoznate pomoću sustava za popravak nukleotidnih ekscizija. Prvo, oštećena baza priznaje jedan od enzima koji pripadaju klasi DNA glikozilaza (DNA glikozilaza), koji ga odvajaju iz DNA. DNK glikozilaze imaju specifičnost skupine – neke od njih uklanjaju samo oksidirane purinske baze iz DNA, drugi oksidiraju pirimidine, treći uklanja alkilirajuće baze, četvrti liječi uracil i sl. Nakon toga, enzim AP-endonukleaze razgrađuje DNA zajedno sa oštećenjima, gradi DNA polimerazu jedan (takozvani "popravak kratkog popravka") ili nekoliko nukleotida ("popravak dugotrajne popravke"), a popravak je dovršen DNA ligazom. U procesu popravljanja osnovnog izrezivanja, uključeno je još nekoliko proteina, no one imaju podršku.

Sl. 4. Osnovna baza za popravak. DNK glikozilaza smanjuje oštećenu bazu, tada AP-endonukleaza razbija oštećeni lanac DNA, a potom ovisno o uključenoj DNA polimerazi, jedan ili više nukleotida oštećenog lanca su pomaknuti dok istodobno sintetizira novi segment DNA

Posljednjih godina pokazalo se da priroda, koja voli upotrijebiti gotova rješenja, prilagodila je ekscizijsku popravku baza ne samo za popravak DNK, već i na naizgled potpuno neobične stvari. Na primjer, iste ljudske stanice uracil-DNA glikozilaze koriste se za borbu protiv virusa, naročito HIV-a. Postoji poseban enzim APOBEC, koji u viralnoj DNA masovno pretvara citozin u uracil, a zatim uracil-DNA glikozilaza tada dijeli takvu DNA. Imuni odgovor također zahtijeva sudjelovanje uracil-DNA glikozilaze, koja je u ovom slučaju odgovorna za generiranje različitih protutijela. Popravak baze podrazumijeva epigenetske procese – usmjerenu DNA modifikaciju koja regulira aktivnost gena. U stanicama raka, neki popravci su isključeni – i inhibitori preostalih staza, uglavnom popravak ekscizijskih baza, sada se smatraju novim obećavajućim lijekovima u onkologiji.

Osim mnogih svojih otkrića, Thomas Lindal je poslužio veliku uslugu znanosti i to je donijelo mnoge učenike. Gotovo polovica modernih vođa na području popravka DNA prolazila je kroz njegov laboratorij u laboratorijima Clare Hall u Londonu (laboratoriji Clare Hall). U lipnju ove godine organizirana je konferencija u čast Lindahl, kojoj su mnogi dolazili iz cijelog svijeta, a njegova je znanstvena razina vjerojatno bila najviša koju je autor ovih redaka morao vidjeti.

Iza nagrade

Bilo bi pogrešno šutjeti o činjenici da je popravak DNA jedan od načina na koji ruski znanstvenici mogu sada i uz dobru vrijednost natjecati sa svjetskim klasicima. Međutim, sada riječ "raspravljati" ovdje je neprikladna: povijesno, odšteta je područje u kojem je žestoka konkurencija nepopularna, naprotiv, vodeći laboratoriji blisko surađuju. U Rusiji su glavne studije o popravljanju DNA provedene u nekoliko laboratorija Instituta za kemijsku biologiju i temeljnu medicinu Sibirske podružnice Ruske akademije znanosti u Novosibirsku; U tom smjeru djeluju skupine na Moskovskom državnom sveučilištu, Institutu za molekularnu genetiku Ruske akademije znanosti, Institut za citologiju Ruske akademije znanosti u St. Petersburgu,Petersburg Institut za nuklearnu fiziku.

Obnavljanje DNA nije ograničeno na načine opisane u ovoj bilješci. Tu su i popravak rekombinacije (Homologna rekombinacija), kada se kopija iz drugog kromosoma koristi za rekonstrukciju točnog DNA slijeda, i sjedinjavanje ne homolognih krajeva (Microhomologija-posredovana krajnja veza), kada je dio DNA izgubljen, ali to je često nevažno jer pada u nekodirajuće regije. Obje ove vrste popravaka se koriste kada trebate popraviti dvostruko nasukan DNK raskid. Postoje sustavi tolerancija oštećenja (Sinteza translezije), kada stanica može funkcionirati i čak podijeliti, unatoč činjenici da njegov genom nije u redu. Postoje stanični sustavi odgovora na štetu (DNA odgovor oštećenja), koji određuju što stanica treba učiniti ako je njezina DNA oštećena – podijelite, zaustavite se i pokušajte popraviti štetu, umrijeti … Usput, za proučavanje posljednjeg sustava ove godine, Amerikanci Stephen Elledge i Evelyn Witkin Evelyn M. Witkin) dobila je nagradu Lasker (Lasker Award) – drugo najprestižnije u biomedicini; to često služi kao "pristaša" Nobela. No, 94-godišnji Evelyn Vitkin, koji je otvorio prvi sustav koordiniranog staničnog odgovora na oštećenje DNA – odgovor SOS – vjerojatno neće čekati dragocjenu medalju.Uzalud Nobel ostavio da podijeli nagradu za ne više od tri; dostojni kandidati su mnogo više.

izvori:
1) Tomas Lindahl. Nova klasa enzima priroda, 1976. V. 259. str. 64-66.
2) Tomas Lindahl. Nestabilnost i propadanje primarne strukture DNA // priroda, 1993. V. 362. P. 709-715.
3) A.-Lien Lu, Susanna Clark i Paul Modrich. Nepodudarnost parova baze in vitro // Proc. Natl Acad. Sci. SAD, 1983. V. 80. P. 4639-4643.
4) Paul Modrich. Mehanizmi i biološki učinci neusklađenog popravka // Annu. Rev. Genet. 1991. V. 25. P. 229-253.
5) Aziz Sancar, W. Dean Rupp. Novi enzim za popravak: UVRABC excision nukleus od Escherichia coli odreza DNA lanac na obje strane oštećene regije // ćelija, 1983. V. 33. P. 249-260.
6) Aziz Sancar. Struktura i funkcija DNA fotolaze // biokemija, 1994. V. 33. P. 2-9.

Dmitrij Zharkov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: