Когда дело доходит до репликации ДНК, люди и пекарские дрожжи больше похожи, чем различаются.
Люди и пекарские дрожжи имеют больше общего, чем кажется на первый взгляд, включая важный механизм, который помогает обеспечить правильное копирование ДНК, сообщается в двух исследованиях.
Полученные результаты впервые визуализируют молекулярный комплекс, называемый CTF18-RFC у людей и Ctf18-RFC у дрожжей, который устанавливает "зажим" на ДНК, удерживающий части механизма репликации от отрыва от цепочки ДНК.
У людей и пекарских дрожжей больше общего, чем кажется на первый взгляд, включая важный механизм, который помогает обеспечить правильное копирование ДНК, сообщается в двух исследованиях, опубликованных в журналах Science и Proceedings of the National Academy of Sciences.
Полученные результаты впервые позволяют визуализировать молекулярный комплекс, называемый CTF18-RFC у людей и Ctf18-RFC у дрожжей, который устанавливает "зажим" на ДНК, удерживающий части механизма репликации от отрыва от цепочки ДНК.
Это последнее открытие давних сотрудников Хуэйлин Ли, доктора философии из Института Ван Андела, и Майкла О'Доннелла, доктора философии из Рокфеллеровского университета, проливающее свет на сложные механизмы, которые обеспечивают точную передачу генетической информации от поколения к поколению клеток.
"Точное копирование ДНК имеет фундаментальное значение для продолжения жизни", - сказал Ли.
"Наши результаты добавляют ключевые элементы к головоломке репликации ДНК и могут улучшить понимание состояний здоровья, связанных с репликацией ДНК".
Репликация ДНК - это строго контролируемый процесс, который копирует генетический код, позволяя передавать его инструкции от одного поколения клеток к следующему.
При таких заболеваниях, как рак, эти механизмы могут давать сбой, приводя к неконтролируемой или ошибочной репликации с разрушительными последствиями.
На сегодняшний день по меньшей мере 40 заболеваний, включая множество видов рака и редких расстройств, были связаны с проблемами с репликацией ДНК.
Процесс начинается с распаковки лестничной структуры ДНК, в результате чего образуются две нити, называемые ведущей и отстающей.
Затем команда молекулярных конструкторов собирает недостающие половинки нитей, превращая одну спираль ДНК в две. Большая часть этой работы приходится на ферменты, называемые полимеразами, которые собирают строительные блоки ДНК.
Однако сами по себе полимеразы не очень хорошо удерживаются на цепи ДНК. Им требуется CTF18-RFC у людей и Ctf18-RFC у дрожжей, чтобы прикрепить кольцеобразный зажим к ведущей нити ДНК, и другой загрузчик зажимов, называемый RFC, как у человека, так и у дрожжей, чтобы прикрепить зажим к отстающей нити.
Затем зажим закрывается и подает сигнал полимеразам, что они могут начать репликацию ДНК.
Используя мощные криоэлектронные микроскопы, Ли, О'Доннелл и их команды выявили ранее неизвестные аспекты структур загрузчиков зажимов ведущих цепей, включая "крючок", который заставляет полимеразу ведущих цепей отпускать новую цепочку ДНК, чтобы загрузчик зажимов мог ее распознать.
Это различие представляет собой ключевое различие между функциями загрузчика зажимов ведущих цепей (CTF18-RFC) и загрузчика зажимов отстающих цепей (RFC) и освещает важный аспект различных механизмов дублирования ДНК на ведущих и отстающих цепях.
Наконец, исследование выявило общие черты между дрожжами и людьми, которые являются ведущими загрузчиками цепочечных зажимов, что демонстрирует эволюционную связь между ними.
Это открытие подчеркивает ценность дрожжей как мощных, но простых моделей для изучения генетики.
Среди других авторов статьи Proceedings of the National Academy of Sciences - доктор философии Цин Хэ и доктор философии Фэн Ван из VAI.
Среди других авторов научной статьи - Зуанинг Юань, доктор философии из VAI; и Роксана Георгеску, доктор философии, Нина Ю. Яо, доктор философии, и Ольга Юрьева, доктор философии из Рокфеллеровского университета.
