Американскими учеными из Западного резервного университета Кейза открыт ранее неизвестный защитный механизм ДНК, предотвращающий нестабильность генома, преждевременное старение и превращение клеток в раковые. В нем участвует белок 53BP1, который уже был охарактеризован как молекула, восстанавливающая поврежденные гены. Статья о проведенном исследовании была опубликована в журнале Nature Communication.
Сообщается, что белок 53BP1 известен своей важной ролью в восстановлении двухцепочечных разрывов ДНК, представляющих особую опасность для клетки из-за риска перестройки генома. Это соединение стимулирует негомологичное соединение концов (NHEJ), тип восстановления нитей ДНК, при котором поврежденные концы “сшиваются” напрямую. Хотя вероятность возникновения мутаций выше, чем, например, при гомологичном концевом соединении, нарушение работы механизмов, отвечающих за NHEJ, приводит к очень тяжелым последствиям для клетки, вплоть до ее перерождения в раковую.
Текущее исследование показало, что 53BP1 также взаимодействует с гетерохроматином – веществом хромосом в плотно упакованном состоянии, которое делает содержащиеся в нем гены неактивными. Гетерохроматин поддерживает структуру ДНК и регулирует активность генов, а его потеря способствует дестабилизации генома и ускоренному клеточному старению. Белок HP1α играет важную роль в формировании гетерохроматина.
Ученые исследовали, как 53BP1 может формировать капли жидкости: этот процесс требует участия других белков, которые поддерживают структуру сильно конденсированной ДНК. Выяснилось, что 53BP1 также стабилизирует сборку белков в этих участках ДНК, а это важно для сохранения общей функции ДНК.
Отмечается, что для изучения этого механизма исследователи “выключили” белок 53BP1 и проанализировали синтез гетерохроматина. Деактивация белка привела к снижению воспроизводства гетерохроматина и активации гомологичных последовательностей в ДНК.
По мнению ученых, белок 53BP1 способствует формированию гетерохроматина. Его отсутствие приводит к нарушению работы ДНК, а вместе с этим и к нарушению жизненного цикла клетки.
