Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Иммуностимулирующие ферменты пробрались к поврежденной ДНК через микронуклеусы

Биологи из Эдинбургского университета выяснили, как маркеры ДНК, вызывающие иммунную реакцию, связываются с ДНК в раковых клетках, несмотря на то, что ДНК расположена в ядре и должна быть недоступна для них.

Иммуностимулирующие ферменты пробрались к поврежденной ДНК через микронуклеусы
Локализация меченого фермента cGAS в области микронуклеуса

Выяснилось, что связывание происходит в области микронуклеусов, сформировавшихся в результате нарушения процесса митоза. Исследование опубликовано в Nature.



Фермент cGAS (цикло-ГМФ-АМФ-синтаза) умеет узнавать двойную спираль ДНК, активироваться во время воспалительных процессов и связываться с ней. Это служит маркером, благодаря которому иммунная система организма может распознать «заболевшую» клетку и вызвать иммунную реакцию. Каким образом это происходит, однако, было до сих пор не вполне понятно — ДНК эукариот расположено в ядре, и цитоплазматические ферменты, такие как cGAS, не должны иметь к ней доступа.

Ученые предположили, что маркеры реагируют не на основную часть ДНК, а на ее небольшие фрагменты. Известно, что если структура ДНК нарушена, части ДНК могут отсоединяться вследствие неправильной репликации. Они окружаются отдельными мембранами и формируют собственные микронуклеусы. Наличие клеток с микронуклеусами характерно для раковых тканей и для ряда других заболеваний, связанных с воспалительными процессами. Выяснилось, что в определенные моменты ДНК таких клеток становится доступной в цитоплазме, и cGAS может связаться с ней. Это происходит за счет хромотрипсиса — массовых локальных хромосомных перестановок, происходящих время от времени в клетках с нарушениями репликации. В ходе хромотрипсиса нарушается оболочка микронуклеусов, и cGAS связывается с ДНК.

Повышение уровня cGAS оказалось четко скоррелировано с митотическими процессами, формированием микронуклеусов и противовоспалительными процессами, начинающимися в организме в ответ. Методы лазерной микрохирургии живых клеток и транскриптомный анализ отдельных клеток показали, что в клетках с микронуклеусами активируется следующий процесс. Меченый фермент gCAS связывается ДНК (которая необходима ему как активатор) микронуклеусов, и осуществляет свою основную ферментативную реакцию - синтезирует циклические молекулы ГМФ-АМФ. Это, в свою очередь, активирует интерферонный ответ первого типа через адаптор STING, включающий экспресиию генов интерферонов.

Такая реакция может происходить как в раковых клетках, так и в клетках, ассоциированных с системными воспалительными заболеваниями и рядом других - например, при возникновении хроматиновых мостиков в интерфазе из-за нарушения работы теломераз.

Маркеры, с помощью которых можно отследить развитие и прогрессию болезни всегда являются предметом пристального внимания ученых. Помимо ферментов, такими маркерами служат, в том числе, и сами участки ДНК, ассоциированной с болезнью. Недавно мы рассказывали, как с помощью таких маркеров собираются диагностировать рак, пользуясь смартфонами со встроенными портативными флуоресцентными микроскопами, позволяющими выявлять мутации.

Автор: Анна Казнадзей





Ссылка на источник

Tags: ДНК, генетика, знания, иммунитет, инструменты и методы, онкология
Subscribe

Posts from This Journal “онкология” Tag

Buy for 30 tokens
Вы помните сколько стоил бензин 10 лет тому назад? Вспоминайте. Нам так часто по телевизору рассказывают, что бензин дорожает, что мы уже сами в это поверили. Так вот, можете не гуглить – Я всё уже всё уже нашел для вас: за десять лет цена на бензин поднялась в два с лишним раза.…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments