Новий молекулярний механізм може змінити генетичний дефект, відповідальний за атаксію
Застереження: Ця сторінка є автоматичним перекладом цієї сторінки спочатку англійською мовою. Зверніть увагу, оскільки переклади створюються машинно, не всі переклади будуть ідеальними. Цей веб-сайт та його веб-сторінки призначені для читання англійською мовою. Будь-який переклад цього веб-сайту та його веб-сторінок може бути неточним і неточним, повністю або частково. Цей переклад подано на практиці.
Вчені з університету Тафтса виявили молекулярний механізм, який може повернути генетичний дефект, відповідальний за атаксію Фрідрайха, нейродегенеративну хворобу, яка залишає жертв з труднощами при ходьбі, втратою відчуття в руках і ногах та порушенням мови, спричиненою дегенерацією нервової тканини в спинний мозок.
Зараз дослідники фіксують у роботі Національної академії наук, що генетична аномалія, що спричиняє захворювання, - багаторазове повторення трибуквенної послідовності ДНК - потенційно може бути змінена шляхом вдосконалення природного процесу, який стискає повторювані послідовності в живій тканині.
Атаксія Фрідрайха - генетичне захворювання, спричинене наявністю посиленого повторення трибуквенної генетичної послідовності GAA в гені FXN, що кодує фратаксин, білок, необхідний для правильного функціонування мітохондрій - - "батарей" клітин які виробляють бензин, щоб будь-яка інша комірка працювала під час роботи.
Здорові люди зазвичай мають від 8 до 34 повторень GAA, носії - від 35 до 70 повторень, а люди, які виявляють симптоми захворювання, перевищують 70 - і зазвичай мають сотні повторень.
З більшою кількістю повторень ДНК клітинам стає все важче «відображати» ген FXN і виробляти білок, необхідний мітохондріям, які, в свою чергу, перестають нормально функціонувати. Кожен із 40 000 людей має такий стан.
ДНК буквально повторює роботу ясен. Вони також можуть викликати інші мутації навколишньої ДНК або зробити хромосоми надзвичайно крихкими, розбиваючись на частини або міняючи місцями один одного. Якщо ми зможемо зменшити повторність ДНК у тканинах до рівнів, знайдених у здорових людей, ми зможемо стабілізувати ДНК та зменшити наслідки хвороби. "
Сергій Міркін, професор і викладач кафедри біології Школи мистецтв і наук, прикрашає університет
Відомо, що в тканинах пацієнта повтори GAA нестійкі і постійно збільшуються та скорочуються. Розуміння механізму повторного розширення та скорочення GAA - особливо скорочення - важливо для розробки цієї стратегії боротьби з нині невиліковною хворобою.
Висунуто численні теорії того, як ДНК повторює контракт, хоча точні деталі механізму залишаються в основному невідомими.
Для того, щоб точно визначити фактичний механізм, автори дослідження розробили експериментальну систему на дріжджах (Saccharormyces cerevisiae) для кількісного вимірювання ефектів різних втручань на скорочення повторів ДНК та виявлення того, що скорочення, як правило, виробляються в процесі ДНК реплікації, під час того, що називають "повільним синтезом петлі". "
Коли дві нитки ДНК копіюються, одна петля відтворюється безперервно, тоді як інша повинна бути зібрана з менших шматочків, зшитих разом.
Це петля уповільнення, названа так, оскільки її складніший синтез обмежує швидкість копіювання ДНК.
Дослідники Пучків виявили, що скорочення повторів залежить від здатності повтору ДНК утворювати виняткову потрійну спіральну структуру ДНК вздовж лаггінної петлі.
Нормальна структура ДНК - подвійна спіраль, що складається з двох петель, обмотаних навколо один одного. Потрійна спіраль, навпаки, складається з трьох петель, обмотаних гвинтовою скруткою.
Оскільки машини реплікації рухаються по циклу уповільнення, вони не можуть легко отримати трійку, що складається з повторення.
Коли машини реплікації перескакують цей потрійний бар'єр спіралі, скопійований ланцюг ДНК закінчується меншою кількістю повторень GAA.
"Хоча ці результати були виявлені на дріжджовій моделі, вони дають нам підказку про механізм нестабільності повторення ДНК при атаксії Фрідрайха", - сказала Олександра Христич, аспірантка в лабораторії Міркіна і перший автор дослідження.
«Я сподіваюся, що наше відкриття стане відправною точкою для потенційного розвитку терапевтичних стратегій, які спрямовують решту до стаціонарної тканини повторного скорочення ДНК. "