Forskere fra MIT har løst mysteriet om, hvorfor den tvungne tænding af gener, der er ansvarlige for DNA-reparation, ikke forynger nethinden hos mus, men snarere dræber dens celler. Deres fund blev præsenteret i tidsskriftet Science Signaling.
Hver dag i enhver celle i vores krop er der 10-20 tusind små nedbrud i DNA, som fører til brud på dens spiraler. Et helt kompleks af proteiner og signalmolekyler reagerer på disse sammenbrud, der genkender dem, vurderer muligheden for reparation, forbinder de ødelagte tråde eller signalerer cellen til selvdestruktion.
Russiske og udenlandske forskere har undersøgt disse systemer i lang tid og forsøger at forstå nøjagtigt, hvilke typer DNA-skader de reparerer, hvad der påvirker deres aktivitet, og om det kan øges ved at gøre celler uundgåelige for stråling og beskytte deres ejer mod kræftudvikling.
For ti år siden, sagde Samson, udførte hendes team en af de første sådanne undersøgelser. De overvågede, hvordan den øgede aktivitet af AAG-genet, som er ansvarlig for eliminering af små enkeltlæsioner i en af DNA-strengene, påvirker funktionen af musene, der modtog en "hest" -dosis kemoterapi.
Forskere håbede, at det forbedrede arbejde af "udødelighedsgenet" ville beskytte gnavernes retina mod degeneration, men i virkeligheden skete præcis det modsatte - de lysfølsomme celler begyndte at dø endnu hurtigere, og musene blev blinde meget hurtigt.
De brugte de næste ti år på at løse denne gåte. Svaret viste sig at være meget enkelt. Det viste sig, at AAG-enzymmolekylerne skar ud så mange beskadigede DNA-segmenter, at dette førte til inkludering af et specielt "dødsprotein", et molekyle af PARP, der initierer nekrose, en af varianterne af cellulært selvmord.
Under normale DNA-reparationssystemer genkender dette enzym brud i enkeltstrenge af DNA, fastgøres til dem og genererer signaler, der får andre proteiner til at reparere disse skader. I tilfælde af at der er for mange sådanne pauser, fratager den alt for høje PARP-aktivitet cellen sine reserver af "energivaluta", ATP-molekyler, hvilket fører til dens forfald og død.
Indholdet af den tidligere celle, som Samson og hendes kolleger fandt ud af, går ind i det intercellulære rum og forårsager betændelse, og tiltrækker opmærksomhed fra makrofager, specielle immunlegemer, der "fordøjer" resterne af døde celler.
Salgsfremmende video:
De producerer på sin side en række aggressive molekyler, der trænger igennem retinaens stadig levende receptorer og yderligere beskadiger DNA. Dette fører til et nyt udbrud af AAG-aktivitet, aktivering af PARP, død af en ny del af celler og øget inflammation. Som et resultat ødelægges hele vævet hurtigt.
Lignende processer, som efterfølgende eksperimenter på mus viste, forekommer, omend i en mindre dramatisk form, i andre væv og organer fra mus, herunder cerebellum, knoglemarv og bugspytkirtel. I den nærmeste fremtid vil hendes team ifølge Samson undersøge, hvordan disse problemer er karakteristiske for humane væv og individuelle celler.
