To białko zmienia wszystko. O krok od szczepionki na raka!

Niedawne badania Deinococcus radiodurans, czyli ekstremofilnej bakterii, która jest najbardziej odpornym na promieniowanie jonizujące organizmem znanym nauce, przyniosły zaskakujące ustalenia. Naukowcy znaleźli w niej białko C reagujące na uszkodzenia DNA (DdrC - ang. DNA damage response protein C), które wydaje się bardzo skuteczne w wykrywaniu uszkodzeń DNA, powstrzymywaniu ich i ostrzeganiu komórki o konieczności rozpoczęcia procesu naprawy.

Niekontrolowane uszkodzenie DNA może prowadzić do szeregu chorób, np. światło UV może uszkodzić DNA w komórkach skóry, zwiększając ryzyko raka, więc opcja zapobiegania lub nawet odwrócenia tych szkód może uratować życie. Co jednak wydaje się najważniejsze, DdrC jest najprawdopodobniej całkiem samowystarczalne i wykonuje swoją pracę bez pomocy innych białek. Do tego, jak odkryli naukowcy z Western University w Kanadzie, przeniesienie genu do niemal każdego innego organizmu w celu ulepszenia systemów naprawy DNA powinno być stosunkowo łatwe - wystarczy podpiąć go do dobrze znanej bakterii E. coli.

Ku naszemu ogromnemu zdziwieniu, faktycznie uczynił bakterię ponad 40 razy bardziej odporną na uszkodzenia spowodowane promieniowaniem UV. Wydaje się, że jest to rzadki przykład, w którym masz jedno białko i tak naprawdę działa to jak samodzielna maszyna

---

A czemu akurat D. radiodurans? Zdaniem badaczy była ona oczywistym miejscem do poszukiwania tego rodzaju narzędzia, bo może przetrwać dawki promieniowania tysiące razy większe niż wystarczające do zabicia ludzkiej komórki. Odkryto, że potrafi przetrwać długie okresy na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a nawet w warunkach porównywalnych z tymi na powierzchni Marsa, a DdrC odgrywa kluczową rolę w tej odporności.

Naukowcy wykorzystali potężną wiązkę promieniowania rentgenowskiego w synchrotronie Canadian Light Source, aby zbadać trójwymiarowy kształt DdrC i dowiedzieć się, jak działa jego magia. Odkryli, że białko skanuje wzdłuż DNA, szukając zmian na jednej lub obu niciach. Kiedy znajdzie pęknięcie jednoniciowe lub dwuniciowe, wiąże się z nim i szuka kolejnego przerwania tego samego typu. Naprawy te nie tylko zapobiegają pogłębianiu się uszkodzeń, ale także sygnalizują komórce mechanizmy naprawy DNA, aby załatać pęknięcia.

Zdolność do zmiany układu, edycji i manipulacji DNA w określony sposób to święty Graal biotechnologii. Co by było, gdybyś miał system skanujący taki jak DdrC, który patroluje twoje komórki i neutralizuje uszkodzenia, gdy do nich dochodzi. Mogłoby to stanowić podstawę potencjalnej szczepionki przeciwnowotworowej

---

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!

***

Co myślisz o pracy redakcji Geekweeka? Oceń nas! Twoje zdanie ma dla nas znaczenie.