Danno al DNA: Il lato oscuro della respirazione

Aprile 4, 2016 Admin Salute 0 2
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Modifiche accidentali nel DNA cellulare possono mettere in pericolo l'intero organismo, in quanto possono portare a malattie mortali come il cancro. I ricercatori della Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) di Monaco ora riportano how sottoprodotti della respirazione causa mispairing della subunità a doppia elica.

Il DNA nelle nostre cellule controlla la forma e la funzione di ogni tipo di cellula nei nostri corpi. Le istruzioni per questo sono codificati nella sequenza lineare dei quattro sottounità trovate nel DNA, la basi adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Variazioni casuali nella sequenza può portare a una disfunzione delle cellule, e può causare la proliferazione cellulare senza restrizioni e neoplasie. Le mutazioni possono essere indotte da una varietà di agenti. Ad esempio, la respirazione cellulare, cioè la riduzione di ossigeno inspirato all'acqua, quale funzione poteri cellule, genera anche specie di ossigeno altamente reattive che possono danneggiare il DNA, con le basi puriniche G e A particolarmente sensibili a questo tipo di attacco.

"Le specie reattive dell'ossigeno sono responsabili di due diversi tipi di danni al DNA, in quanto inducono formazione sia a 8-oxo-G e FaPy-G", dice il professor Thomas Carell del Dipartimento di Chimica presso LMU. Nel 2004, il lavoro fatto da Carell e il suo team ha definito come 8-oxo-G genera mutazioni. Tuttavia, la base per l'effetto mutageno di FaPy-G è rimasta oscura - fino ad ora. Nella loro ultima pubblicazione, Carell ei suoi colleghi descrivono come FaPY-G porta a mispairing di basi nella doppia elica.




Partner perniciosa scambiando Un G in un filo di doppia elica normalmente coincide con un C dall'altro, formando una G: C accoppiamento. Ma come conseguenza di danni da specie reattive dell'ossigeno, la base guanina può essere trasformato in FaPy-G, in modo da ottenere un FaPy-G: coppia di basi C. "Abbiamo dimostrato che, nel corso della replicazione del DNA prima divisione cellulare, FaPy-G interagisce con adenina, portando alla formazione di FaPy-G:. A coppie di base Questo scambio partner è inusuale, poiché guanina non modificato normalmente no squadra con adenina ", osserva Carell.

FaPy-G viene successivamente riconosciuta come anomalo e viene rimosso da enzimi di riparazione del DNA. La base mancante viene sostituito da un T - che è il partner usuale per A. Il risultato netto è che il G originale: coppia di basi C è stata trasformata in un A: coppia di T, e la sequenza di base ha subito una mutazione potenzialmente pericolosa .

Questo risultato è reso possibile dal fatto che i sistemi di controllo danni della cella trovano sorprendentemente difficile distinguere il normale base di guanina dalla sua aberrante derivata FaPy-G durante la replicazione del DNA. "Che questo difetto porta poi a mispairing con adenina è uno dei motivi principali per lo sviluppo spontaneo di tumori", spiega Carell. "Quindi, con ogni nostro respiro, il nostro rischio di ammalarsi di cancro aumenta di un po 'teeny-weeny." Ulteriori intuizioni le ragioni per le quali FaPy-G sfugge spesso sistemi di rilevamento e correzione della cellula potrebbe contribuire a migliorare il trattamento del cancro, come l'inibizione dei processi di riparazione del DNA nelle cellule tumorali aumenta la loro sensibilità ai farmaci chemioterapici.

Lo studio è stato sostenuto da sovvenzioni concesse alla DFG collaborazione Centri di Ricerca 646 e 749 e il Centro per la Proteina Integrated Science Monaco (CIPSM), un Excellence Cluster.

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