Vedci z MIT vyriešili záhadu, prečo nútené zapínanie génov zodpovedných za opravu DNA nerefunduje sietnicu u myší, ale skôr zabíja jej bunky. Ich zistenia boli prezentované v časopise Science Signaling.
Každý deň sa v akejkoľvek bunke nášho tela vyskytuje 10 až 20 000 malých porúch DNA, ktoré vedú k roztrhnutiu jej špirál. Na tieto poruchy reaguje celý komplex proteínov a signálnych molekúl, ktoré ich rozoznávajú, hodnotia možnosti opravy, spájajú roztrhané vlákna alebo signalizujú bunku samovzničeniu.
Ruskí a zahraniční vedci tieto systémy študujú už dlhú dobu a snažia sa pochopiť, aké typy poškodenia DNA opravujú, čo ovplyvňuje ich činnosť a či sa dá zvýšiť zvýšením nezraniteľnosti buniek na žiarenie a ochranou ich majiteľa pred rakovinou.
Pred desiatimi rokmi, Samson povedal, jej tím vykonal jednu z prvých takýchto štúdií. Monitorovali, ako zvýšená aktivita génu AAG, ktorý je zodpovedný za elimináciu malých jednotlivých lézií v jednom z reťazcov DNA, ovplyvňuje fungovanie očí myší, ktoré dostali chemoterapiu „koňmi“.
Vedci dúfali, že zvýšená práca „nesmrteľného génu“ochráni sietnicu hlodavcov pred degeneráciou, ale v skutočnosti sa práve naopak stalo - bunky citlivé na svetlo začali zomrieť ešte rýchlejšie a myši oslepli veľmi rýchlo.
Ďalších desať rokov strávili riešením tejto hádanky. Odpoveď sa ukázala byť veľmi jednoduchá. Ukázalo sa, že molekuly enzýmu AAG vyrezali toľko poškodených segmentov DNA, že to viedlo k začleneniu špeciálneho „proteínu smrti“, molekuly PARP, ktorá iniciuje nekrózu, jednej z variantov bunkovej samovraždy.
Počas normálnych opravných systémov DNA tento enzým rozpoznáva prerušenia v jednotlivých reťazcoch DNA, viaže sa na ne a generuje signály, ktoré spôsobujú, že iné proteíny opravujú toto poškodenie. V prípade príliš veľkého počtu takýchto prestávok, nadmerne vysoká aktivita PARP pripravuje bunku o zásoby „energetickej meny“, molekúl ATP, čo vedie k jej rozpadu a smrti.
Obsah bývalej bunky, ako zistili Samson a jej kolegovia, vstupuje do medzibunkového priestoru a spôsobuje zápal, priťahuje pozornosť makrofágov, špeciálnych imunitných telies, ktoré „trávia“zvyšky mŕtvych buniek.
Propagačné video:
Produkujú rad agresívnych molekúl, ktoré prenikajú do stále žijúcich receptorov sietnice a ďalej poškodzujú DNA. To vedie k novému vzostupu aktivity AAG, aktivácii PARP, smrti novej časti buniek a zvýšenému zápalu. Výsledkom je, že celé tkanivo sa rýchlo samovoľne rozloží.
Podobné procesy, ako ukázali nasledujúce experimenty na myšiach, sa vyskytujú, aj keď v menej dramatickej forme, v iných tkanivách a orgánoch myší, vrátane mozočka, kostnej drene a pankreasu. Podľa Samsona bude jej tím v blízkej budúcnosti študovať, ako sú tieto problémy typické pre ľudské tkanivá a jednotlivé bunky.
