Нарушения в работе эндонуклеаз могут привести к нестабильности генома

Группа специалистов из Медицинской школы при Стенфордском университете (Stanford University School of Medicine) обнаружила, что ферменты, участвующие в репарации ДНК, способны повреждать ее. Это может быть причиной развития некоторых форм рака и нейродегенеративных заболеваний.

Исследователи обратили внимание на работу ферментов, известных как эндонуклеазы. Они участвуют в процессе репарации, восстанавливая ДНК, поврежденную в результате действия химических агентов (например, табачного дыма) или ультрафиолета.

Карлен Кимприх (Karlene Cimprich) и ее коллеги провели ряд экспериментов на культурах клеток человека, изучая механизм работы эндонуклеаз. Они выяснили, что эти ферменты способны не только чинить, но и повреждать ДНК. Они распознают комплексы, образованные молекулами РНК и ДНК, и разрезают их подобно ножницам. Избыточная активность этого процесса протекает при недостатке факторов переработки РНК (РНК/ДНК-геликаз Aquarius и Sentaxin) или при ингибировании топоизомеразы I.

Комплекс ДНК и РНК называется R-петлей. В физиологических условиях его образование участвует в регуляции ряда процессов в хроматине. Нарушения в образовании этих комплексов приводят к накоплению повреждений ДНК и нестабильности генома.

Ученые отмечают, что ошибочное узнавание и повреждение ДНК эндонуклеазами ведет к развитию онкологических заболеваний, а также таких серьезных нейродегенеративных нарушений как синдром ломкой Х-хромосомы, атаксия Фридрейха, амиотрофический боковой склероз 4 типа.