DNA 수리 발견은 생명 공학을 향상시킬 수 있습니다

[아름이]

DNA 수리 발견은 생명 공학을 향상시킬 수 있습니다
날짜:
2023년 3월 2일
원천:
미시간 주립대학교
요약:
한 연구팀이 치료적 유전자 편집 전략, 암 진단 및 치료법, 기타 생명공학 발전에 영향을 미칠 수 있는 발견을 했습니다.

전체 이야기
미시간주립대학교 수의과대학 연구팀이 치료적 유전자 편집 전략, 암 진단 및 치료법, 기타 생명공학 발전에 영향을 미칠 수 있는 발견을 했습니다.

수의과 대학의 교수인 Kathy Meek와 케임브리지 대학 및 국립 보건원의 협력자들은 DNA 이중 가닥 파손이 복구되는 방식에 대해 이전에 알려지지 않은 측면을 발견했습니다.

DNA-PK라고 불리는 큰 단백질 키나아제가 DNA 복구 과정을 시작합니다. 그들의 새로운 보고서에서 두 개의 별개의 DNA-PK 단백질 복합체가 특성화되었으며, 각각은 서로가 가정할 수 없는 DNA 복구에서 특정한 역할을 합니다.

"여전히 소름이 돋습니다."라고 Meek는 말합니다. "나는 아무도 이것을 예측하지 못했을 것이라고 생각합니다."

Meek의 연구 결과는 DNA 복구와 같은 핵심 세포 과정을 다루는 영향력 있는 저널인 Molecular Cell 에 게재되었습니다 .

DNA 이중 가닥 절단이 수리되는 방법

생명의 청사진인 DNA는 나선 모양입니다. 그러나 DNA는 놀라울 정도로 손상되기 쉽습니다. 예를 들어 자외선, 전리 방사선 및 기타 특정 약물을 포함한 많은 암 치료법은 모두 DNA 손상을 일으킬 수 있습니다. 때로는 두 가닥 중 하나만 끊어집니다. DNA는 여전히 두 번째 가닥에 의해 결합되어 있기 때문에 세포는 DNA를 상당히 쉽게 복구할 수 있습니다. 세포는 두 번째 가닥에서 정보를 복사할 뿐입니다.

두 가닥이 모두 끊어지면 세포가 DNA 손상을 복구하기가 더 어렵습니다. 뉴클레오티드 형태의 정보는 손실될 수 있으며 DNA 끝이 다시 결합되기 전에 다시 추가되어야 합니다. 세포에 DNA 이중 가닥 절단이 여러 개 있는 경우 DNA 끝이 잘못된 파트너와 연결될 수 있습니다. 이러한 유형의 실수는 종종 많은 유형의 암과 관련이 있습니다.

DNA 손상 인자가 DNA 말단에서 화학적 변형을 일으키는 경우 이중 가닥 절단은 수리하기 더 어려울 수 있습니다. 손상된 DNA 끝은 종종 "더러운" 끝이라고 합니다.

DNA-PK는 두 가지 방법 중 하나로 DNA 이중 가닥 절단을 복구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 누락된 정보가 있는 중단의 경우 누락된 뉴클레오티드를 채울 수 있는 효소를 표적으로 삼을 수 있습니다. 바늘과 실이 DNA를 다시 함께 꿰매는 것과 같습니다. "더러운" 말단의 경우 DNA-PK는 손상된 DNA를 절단할 수 있는 효소를 모집하여 말단이 다시 결합될 수 있도록 합니다.

이 정도는 이미 알려져 있었지만 과학 문헌에서 핵심 질문에 대한 답을 얻지 못했습니다. 지금까지 DNA-PK는 이중 가닥 절단에서 끝을 채울지 잘라낼지 어떻게 알 수 있습니까?

2개의 DNA-PK 복합체 발견: 채우고 잘라내기

Meek의 팀과 그들의 협력자들은 이전에 이량체(dimer)라고 불리는 두 가지 다른 DNA-PK 복합체를 밝힌 구조 연구를 발표했습니다. 많은 분자유전학자들은 이미 DNA-PK가 재결합 과정에서 DNA 말단을 함께 유지하는 데 도움이 될 것이라고 의심했지만, 많은 사람들은 왜 이량체가 하나가 아니라 두 개일지 궁금해했습니다.

그들의 새로운 연구에서, Meek과 그녀의 공동 연구자들은 두 개의 별개의 DNA-PK 이량체가 다른 기능을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 하나의 복합체는 손실된 정보를 채우는 효소를 모집하고 다른 하나는 "더러운" 말단을 제거하는 절단 효소를 활성화합니다. 연구팀은 또한 복구 효능이 두 다이머 사이의 평형에 달려 있다는 사실을 발견했습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/