MIT-i teadlased on lahendanud mõistatuse, miks DNA parandamise eest vastutavate geenide sunnitud sisselülitamine ei noorenda hiirte võrkkest, vaid tapab selle rakud. Nende tulemusi tutvustati ajakirjas Science Signaling.
Iga päev toimub meie keha suvalises rakus 10-20 tuhat väikest DNA jaotust, mis põhjustab selle spiraalide rebenemist. Terve valkude ja signaalimolekulide kompleks reageerib nendele jaotustele, mis neid ära tunneb, hindavad parandamise võimalust, ühendavad katkised niidid või annavad rakule märku enesehävitamisest.
Vene ja välismaised teadlased on neid süsteeme uurinud pikka aega, püüdes mõista täpselt, millist tüüpi DNA kahjustusi nad parandavad, mis mõjutab nende aktiivsust ja kas seda saab suurendada, muutes rakud kiirguse jaoks haavatavaks ja kaitstes nende omanikku vähi tekke eest.
Kümme aastat tagasi, Simsoni sõnul, viis tema meeskond läbi ühe esimestest taolistest uuringutest. Nad jälgisid, kuidas AAG-geeni suurenenud aktiivsus, mis vastutab väikeste üksikute kahjustuste kõrvaldamise eest ühes DNA ahelas, mõjutab hiirte silmade funktsioneerimist, kes said keemiaravi "hobuse" annuse.
Teadlased lootsid, et "surematuse geeni" täiustatud töö kaitseb näriliste võrkkesta degeneratsiooni eest, kuid tegelikult juhtus täpselt vastupidine - valgustundlikud rakud hakkasid veelgi kiiremini surema ja hiired muutusid kiiresti pimedaks.
Järgmised kümme aastat veetsid nad seda mõistatust lahendades. Vastus osutus väga lihtsaks. Selgus, et AAG ensüümi molekulid lõikasid välja nii palju kahjustatud DNA segmente, et see viis spetsiaalse "surmavalgu" - nekroosi algatava PARP-i molekuli - raku enesetapu ühe variandi - kaasamiseni.
DNA normaalsete parandussüsteemide ajal tuvastab see ensüüm DNA üksikute ahelate katkemise, kinnitub nende külge ja genereerib signaale, mis põhjustavad teiste valkude poolt nende kahjustuste parandamise. Juhul, kui selliseid pause on liiga palju, jätab PARP liiga kõrge aktiivsus raku energiavarude - ATP-molekulide - varudeks, mis põhjustab selle lagunemist ja surma.
Nagu Simson ja tema kolleegid leidsid, sisenevad endise raku sisu rakkudevahelisse ruumi ja põhjustavad põletikku, köites makrofaagide - spetsiaalsete immuunkehade - tähelepanu, mis “seedivad” surnud rakkude jäänuseid.
Reklaamvideo:
Nad toodavad omakorda rea agressiivseid molekule, mis tungivad võrkkesta endiselt elavatesse retseptoritesse ja kahjustavad veelgi DNA-d. See toob kaasa AAG aktiivsuse uue purunemise, PARP aktiveerimise, uue osa rakkude surma ja põletiku suurenemise. Selle tagajärjel hävib kogu kude kiiresti ise.
Sarnased protsessid, nagu näitasid hilisemad katsed hiirtega, toimuvad hiirte teistes kudedes ja organites, sealhulgas väikeajus, luuüdis ja kõhunäärmes, ehkki vähem dramaatiliselt. Lähitulevikus uurib tema meeskond Simsoni sõnul, kuidas need probleemid on iseloomulikud inimkudedele ja üksikutele rakkudele.
