Ученые узнали новые факты о?механизмах развития рака
Международная группа ученых представила результаты исследования, посвященного изучению механизмов повреждений ДНК, которые превращаются в?мутации и?в?результате приводят к?развитию рака. Оказалось, что многие мутации вызываются не?ошибками при удвоении ДНК, как считалось ранее, а?повреждениями хрупкой молекулы еще до?удвоения.
Идея биоинформатиков из?ведущих институтов США, Франции и?России получила свое подтверждение во?время экспериментальной части работы, ключевую роль в?которой сыграла инженер-исследователь Института трансляционной биомедицины 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Наталия Аккуратова. Результаты исследования опубликованы в?журнале Nature Genetics.
Принято считать, что мутации возникают в?результате ошибок в?процессе репликации ДНК (удвоение цепи происходит перед делением клетки) или из-за ошибок во?время ее?репарации?— процесса ?починки? повреждений. Другой потенциальный источник мутаций?— нерепарированные повреждения ДНК, которые могут возникать под воздействием мутагенов: так, например, ультрафиолет приводит к?меланоме.
В?данном исследовании было показано, что существенная часть мутаций возникает как следствие повреждений ДНК, возникших до?репликации. Элегантный биоинформатический анализ продемонстрировал, что, хотя повреждения ДНК образуются на?лидирующей и?отстающей цепях с?равной вероятностью, все?же чаще они становятся мутациями на?отстающей цепи. Этот процесс приводит к?наследственным и?раковым мутациям.
Инженер-исследователь Института трансляционной биомедицины 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Наталия Аккуратова
Так как биоинформатический анализ показал, что репликационная материя взаимодействует с?повреждениями ДНК, ученые решили проверить этот результат экспериментально. Они увеличили временную задержку между индукцией повреждений (в?данном случае обработкой ультрафиолетом) и?репликацией, чтобы дать клеткам больше времени на?репарацию.
Исследование поддержано грантом РНФ №?16-15-10273.
Для этого Наталия провела следующий эксперимент: она взяла две группы фибробластов (клетки соединительной ткани), одну из?которых облучила ультрафиолетом (экспериментальная группа), получив модель меланомы, а?другую?— нет. Затем каждую группу Наталия поделила еще на?две подгруппы. В?одну из?контрольных и?экспериментальных подгрупп исследователь добавила росковитин?— вещество, останавливающее деление клеток,?— а?во?второй группе клетки делились нормально.
?В?итоге выяснилось, что двухдневная задержка деления клеток уменьшила количество мутаций, вызванных ультрафиолетом, в?30?раз, что подтвердило выдвинутую теорию: накопление мутаций, источником которых являются повреждения ДНК, в?основном происходит во?время репликации. Уточненное понимание механизмов мутагенеза позволит в?будущем лучше понять развитие онкологических заболеваний, а?значит?— позволит разрабатывать более эффективные средства их?лечения и?профилактики?,?— отметила Наталия Аккуратова.