Считается, что одной из причин того, что клетки становятся злокачественными, является физическое уничтожение источника генетической информации. В нашем организме есть система восстановления повреждений ДНК (механизм восстановления ДНК), поэтому до сих пор не выяснено, почему нормальная клетка превращается в раковую и почему радиационное облучение вызывает рак.
Радиация повреждает геномную ДНК, основу жизни; следовательно, у живых организмов есть несколько механизмов для поддержания стабильности их собственных геномов. Хотя у них есть большие эволюционные различия, и люди, и почкующиеся дрожжи содержат белки, которые выполняют одну и ту же функцию.
Мики Шинохара, адъюнкт-профессор, и ее группа в Институте исследования белков Университета Осаки исследовали функцию восстановления ДНК дрожжей Xrs2, ортлога человеческого Nbs1, и дрожжевого Tel1, ортлога человеческого АТМ.Мутации в гене Nbs1 ответственны за наследственное заболевание человека, которое приводит к высокому риску рака. Эта группа обнаружила, что повреждение ДНК было исправлено, когда мутации типа наследственного заболевания человека (мутации xrs2) были внесены в дрожжевые гены XRS2, но это было исправлено с большим количеством ошибок, чем последовательность ДНК без мутаций. Эта группа определила, что причина заключалась в том, что функция белка Tel1, который важен для ответа на повреждение ДНК, не полностью реализовывалась при мутациях xrs2.
В процессе репарации ДНК посредством гомологичной рекомбинации необходимо превратить двухцепочечную ДНК вблизи повреждений ДНК в одноцепочечную ДНК. Эта группа пояснила, что Ku оставался при повреждении ДНК у мутантов tel1 и мутантов xrs2. Ku не требуется, поэтому его следует удалить, когда повреждение ДНК будет восстановлено.
Ku представляет собой белок для соединения концов ДНК, разорванных негомологичным соединением концов (NHEJ). Считается, что Ku, инструмент восстановления, соединяет концы ДНК, где Ku обычно не должен работать, и в результате восстановление завершается с неверной информацией ДНК.Образование опухоли происходит, когда геномная ДНК нарушена или ошибки стали постоянными. В клетках человека также, если Nbs1 и ATM действуют одинаково, обеспечивая восстановление повреждений ДНК, образование опухоли может быть предотвращено.
Достижение этой группы показывает возможность прояснить механизм образования опухоли у человека, особенно молекулярный механизм, ответственный за начальную стадию канцеризации клеток из-за повреждения ДНК радиацией на начальной стадии, с помощью модели почкующихся дрожжей, примитивного эукариота. . Кроме того, можно выяснить молекулярный механизм канцеризации под воздействием радиации, проверив его с использованием человеческих клеток.