В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые из Института исследований рака (Institute of Cancer Research) обнаружили, что некодирующая «мусорная» ДНК далеко не безвредная и инертная и потенциально может способствовать развитию рака. Некодирующая ДНК может мешать репликации и восстановлению генома, потенциально позволяя накапливаться мутациям.
Актуальность работы
Ранее было обнаружено, что некодирующие или повторяющиеся последовательности ДНК, которые составляют около половины генома, могут нарушить репликацию генома. Но до сих пор ученые не понимали лежащий в основе механизм или то, как он может способствовать развитию рака.
Новизна исследования
В новом исследовании ученые воссоздали весь процесс репликации ДНК в пробирке, чтобы понять его более полно. Исследователи смогли описать, как повторяющиеся последовательности ДНК копируются во время репликации и как они способны полностью остановить репликацию, увеличивая риск ошибок, которые могут быть ранней причиной рака. Это жизненно важное знание может в конечном итоге привести к созданию более совершенных препаратов и методов лечения.
Практическая значимость работы
Исследователи полагают, что эта работа также может помочь улучшить диагностику и мониторинг некоторых видов рака, таких как рак кишечника, где распространенные ошибки при копировании повторяющихся последовательностей ДНК указывают на прогрессирование рака.
«Мусорная» ДНК может привести к раку, остановив копирование ДНК
Ученые обнаружили, что, когда механизм репликации ДНК сталкивался с повторяющейся ДНК, он способен разматывать нити ДНК, но иногда ему не удается скопировать противоположную нить ДНК. Эта ошибка может вызвать остановку репликации, что приведет к коллапсу механизма репликации способом, аналогичным тому, который вызывается повреждением ДНК. Полученные результаты заставляют ученых полагать, что повторяющиеся последовательности ДНК могут вызывать сигнал реакции на повреждение, указывающий на то, что произошли ошибки в репликации ДНК и они требуют исправления.
Автор исследования Гидеон Костер (Gideon Coster) прокомментировал: «Наше исследование предполагает, что так называемая мусорная ДНК на самом деле играет важную и потенциально разрушительную роль в клетках, блокируя репликацию ДНК и потенциально открывая дверь для раковых мутаций».
По мнению ученых, улучшенное понимание репликации ДНК и того, как она может пойти не так, поможет разработать новые методы лечения этого заболевания.
Авторы другого исследования выясняют, как рак связан с «мусорной ДНК».
Nature Biomedical Engineering: новый метод поможет обнаружить ДНК рака в крови