태양에 의해 유발 된 DNA 손상 및 복구에 관한 연구

[아름이]

태양에 의해 유발 된 DNA 손상 및 복구에 관한 연구

태양의 자외선이 피부를 손상시킬 수 있다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 이제 새로운 연구는 DNA 손상이 발생한 후 일어날 일과 신체가 어떻게 수리를 시작하는지에 대해 조명합니다.

베일러 대학 (Baylor University) 연구원 팀은 태양의 손상된 광선에 노출 된 후 사람의 DNA 치료를 시작하는 일련의 사건을 확인하기를 원했습니다. 저널 Oxford Academic Nucleic Acids Research 에 발표 된 획기적인 연구 결과에 의하면 햇빛에 의해 유도 된 DNA 손상이 세포의 수리 용 분자 수리 기계에 의해 어떻게 인식되는지 밝혀졌습니다.

태양으로부터 자외선 (UV) 빛은 신체의 DNA (디옥시리보 핵산)에 손상을 줄 수있는 흔한 발암 물질입니다. DNA는 유전 정보와 세포 기능에 대한 청사진을 가지고 있기 때문에 중요합니다. 신체가 DNA를 치료하지 못하면 자외선에 의해 손상이 유발되어 돌연변이가 생기고 암이 생길 수 있습니다.

자외선은 DNA 손상을 유발하여 게놈 무결성에 위협을 가하고 스트랜드 내 가교 결합 손상으로도 불립니다. 약 70 %의 시클로 부탄 피리 미딘 다이머 (CPB)와 30 %를 구성하는 6-4 개의 광 생성물 (6-4PP)을 비롯한 두 가지 주요 병변이 있습니다.

세포 DNA 복구 시스템 (NER)
세포 DNA 복구 시스템 (NER)이란 무엇입니까? 뉴클레오타이드 절삭 수선 (Nucleotide excision repair, NER) 유전자는 자외선, 화학 물질 및 전리 방사선과 같은 외인성 물질에 의해 야기 된 DNA 손상의 수리를 담당합니다. NER 단백질은 DNA 손상을 인식하고 오류를 제거하며 DNA 가닥을 복구합니다.

NER를 자극하는 Rad4 / XPC로 알려진 DNA 손상 감지 단백질이 6-4PP 병변을 구별하는데 더 효과적이기 때문에 NER는 CPD 병변보다 6-4PP 병변에 대해 더 빨리 작동합니다. Rad4 / XPC가 병변과 결합하면 NER 경로를 통해 병변을 더 효과적으로 제거 할 수 있습니다.

NER은 모든 생물체에서 작용하지만, DMA 손상 감지 단백질이 어떻게 병변을 구별하고 그것들을인지하는 효율의 차이를 불분명하게 만든다.

연구 결과에 착수하기 위해 연구팀은 6-4PP 병변이 포함 된 DNA 기질에 결합 된 Rad4 단백질의 3D 구조를 결정했습니다. 그들은 X 선 결정학을 이용했고 거기에서 그들은 단백질이 6-4PP를 포함하고있는 DNA의 부분을 바깥쪽으로 튀기는 것을 보았습니다. 따라서 DNA 이중 나선을 열고 DNA 가닥을 꼬아 서 구부릴 수 있습니다.

그들은 또한 단백질이 DNA의 손상된 부위가 아닌 병변의 반대쪽 건강한 부위에 결합한다는 것을 발견했습니다. 그들은 계산적으로 Rad4가 CPD 또는 6-4PP를 포함하는 DNA와 결합 할 수있는 과정을 자극했다. 시뮬레이션 결과 단백질이 6-4PP에 쉽게 작용하여 병변 부위의 DNA를 풀어주고 구부리고 부분적으로 열었다. 다른 한편, CPD를 함유 한 DNA는 6-4PP에서 쉽게 발생하는 풀림과 굽힘에 저항했다.

연구진은 DNA가 열리는 동안 발생하는 중요한 단계를 보여주는 3D 분자 궤도를 작성했습니다.

"NER의 특징은 매우 광범위한 DNA 손상을 복구한다는 것입니다. 그것은 우리의 게놈이 환경 적으로 유발 된 DNA 손상으로부터 어떻게 보호되는지에 관해서는 매우 중요합니다. "Baylor 's College of Arts & Sciences의 화학 및 생화학 부교수 인 정정현 박사는 성명서에서 밝혔다.

"이 Rad4 / XPC 단백질이 6-4PP를 매우 효율적으로 인식하는 것은 수십 년 동안 알려져 왔지만 그것이 병변에 실제로 결합하는 방법과 CPD와 같은 병변에 비해인지가 왜 그렇게 효율적인지를 보여줄 구조가 없었습니다 기본적으로 우리의 연구는이 누락 된 간격을 잘 채우고 그 메커니즘이 무엇인지에 대해 자세히 설명합니다. "라고 덧붙였다.

연구자들은 NER의 메커니즘이 자외선에 의한 DNA 손상을 이해하는 것 이상으로 이익을 제공 할 수있을뿐만 아니라 NER이 그러한 손상을 복구 할 수있는 능력을 제공한다고 믿습니다. NER은 담배 연기, 일부 화학 요법 약물 및 산업 오염 물질로 인해 가장 흔하게 발생하는 손상된 DNA 가닥을 치료하는 데 매우 중요합니다.

"우리는 우리가 발견 한 지식이 인간 건강의 주요 문제를 해결하는데 도움이 될 수 있기를 희망한다. "이것은 우리가 도울 수 있다고 상상 한 것입니다 - 전체 3D 구조의 세부 사항으로 어떻게 작동하는지 이해함으로써 Min 박사는 덧붙였다.

피부암이란 무엇입니까?
자외선 노출로 인한 가장 흔한 암 중 하나는 피부암입니다.

피부암 피부 세포의 비정상적인 성장을 포함, 종종 있기 때문에 피부의 태양에 노출의 개발. 그러나 피부암은 일반적으로 태양에 노출되지 않는 부위에서도 발생할 수 있습니다.

피부암의 세 가지 가장 일반적인 유형은 흑색 종, 기저 세포 암종 및 편평 세포 암종을 포함합니다. 흑색 종 은 드물지만 가장 공격적인 유형의 피부암입니다. 주변 조직을 침범 할 가능성이 더 높으며 신체의 다른 부위로 퍼질 수 있습니다. 흑색 종은 또한 모든 피부암 중에서 가장 치명적입니다.

흑색 종과 같은 피부암 병변은 신체의 어느 곳에서나 나타날 수 있습니다. 그러나 가장 흔한 부위는 다리, 팔, 얼굴, 등 태양에 노출 된 부위입니다. 그러나 발바닥, 손톱 침대, 손바닥에도 나타날 수 있습니다. 가장 흔한 징후와 증상은 피부에 새로운 색소가 있거나보기 드문 병변이 발생하고 기존 두더지가 변하는 것을 포함합니다. 피부암의 위험을 줄이려면 자외선에 대한 노출을 제한하거나 피하는 것이 좋습니다.