Peneliti mendapatkan tampilan yang belum pernah terjadi sebelumnya pada kerusakan DNA

"DNA and True Cause of Disease" by Barbara O'Neill (1/10) (Juni 2019).

Anonim

Para peneliti Washington State University telah memetakan kerusakan radiasi ultraviolet pada setiap unit DNA, membuka jalan baru dalam pencarian bagaimana sinar matahari menyebabkan kanker kulit dan apa yang mungkin dilakukan untuk mencegahnya.

"Teknik ini memberi Anda hampir gambaran citra satelit dari semua kerusakan di seluruh genom, " kata John Wyrick, seorang ahli genetika WSU yang mengkhususkan diri dalam perbaikan DNA dan penulis yang sesuai dari studi keluar minggu ini dalam jurnal Proceedings of National Academy of Sciences.

Wyrick dan rekan-rekan WSU Peng Mao, Michael Smerdon dan Steven Roberts menyinari sel-sel ragi dan mencari pola kerusakan pada tingkat pasangan basa individu, blok bangunan DNA yang ordonya berfungsi sebagai cetak biru organisme. Beberapa bagian genom lebih rusak daripada yang lain, kata Wyrick, menawarkan petunjuk bagaimana dan mengapa kerusakan terjadi.

Wyrick menggunakan model DNA besar yang terbuat dari potongan-potongan plastik yang saling mengunci untuk menjelaskan. Model ini menunjukkan heliks ganda klasik untaian DNA yang bergerak berlawanan arah dengan nukleotida yang menghubungkan satu sama lain melintasi untaian untuk membentuk pasangan basa.

Di dalam nukleus sel manusia, satu unit DNA akan meregang menjadi sekitar 6 miliar nukleotida. Seolah-olah untuk menghemat ruang, mereka mengalir di sekitar struktur yang disebut histones untuk membentuk unit yang disebut nukleosom.

Hingga baru-baru ini, para peneliti mencari kerusakan di sepanjang peregangan DNA yang spesifik. Tetapi dengan menggunakan teknik yang memungkinkan mereka memetakan genom secara lebih detail, Wyrick dan timnya melihat bahwa DNA lebih rusak ketika berhadapan dengan histone. Para peneliti telah memperkirakan ini tetapi belum pernah melihatnya secara detail dan resolusi seperti itu.

Wyrick dan rekan-rekannya juga melihat lebih sedikit kerusakan di sekitar faktor-faktor transkripsi, protein yang terikat pada peregangan DNA yang pendek dan spesifik serta mengatur ekspresi gen dengan mengendalikan gen mana yang dinyalakan dan dimatikan.

Agaknya, faktor transkripsi menempatkan kekusutan dalam DNA yang mencegahnya rusak, katanya. Setelah rusak, DNA dapat memiliki ketegaran yang lebih besar dan lebih banyak masalah, kata Wyrick.

"Ini akan memblokir segala macam proses, " katanya. "Ini akan memblokir replikasi. Ini akan memblokir transkripsi selama ekspresi gen. Jika tidak diperbaiki, itu sangat merugikan sel."

Wyrick mengatakan dia sekarang bertanya-tanya apakah pola kerusakan yang sama dapat dilihat pada mutasi langsung — kerusakan yang tidak dikoreksi, pada dasarnya — atau kanker yang dapat tumbuh dari mereka.

Wyrick menekankan bahwa pekerjaan ini hanyalah salah satu dari banyak langkah yang diperlukan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih besar tentang bagaimana bentuk kanker. Mengidentifikasi pemain kunci di balik mutasi dan kanker mungkin tidak segera mengarah ke terapi, katanya, tetapi penting untuk memahami prosesnya.

"Ada kemungkinan bahwa beberapa mekanisme yang sama yang telah kita lihat dalam ragi dapat mempengaruhi jumlah kerusakan yang terbentuk dan seberapa cepat itu diperbaiki dalam sel manusia, " katanya. "Jika kita bisa mengetahuinya, maka kita mungkin memiliki pemahaman yang lebih baik tentang gen jenis apa yang lebih sering bermutasi. Ini mungkin memandu intervensi di jalan."

Penelitian ini sesuai dengan inisiatif Tantangan Besar WSU yang merangsang penelitian untuk mengatasi beberapa masalah paling rumit dalam masyarakat. Hal ini sangat relevan dengan tantangan "Mempertahankan Kesehatan" dan fokusnya pada awal dan perkembangan penyakit.

menu
menu