Дрожжи Saccharomyces cerevisiae, также известные как пекарские или пивные дрожжи, используются командой в качестве модельного организма для изучения функций восстанавливающего белка. Эти дрожжи являются идеальной моделью, потому что они имеют много общего с растениями и животными, все из которых состоят из клеток с ядрами, но их генетика достаточно проста, чтобы ими можно было легко манипулировать в лаборатории. Таким образом, дрожжи являются отличным инструментом для изучения различных типов геномных мутаций, характерных для рака человека.Исследователи обнаружили, что комплекс MRX из трех дрожжевых белков играет жизненно важную структурную роль во время ранней репарации DSB и при преодолении задержек в репликации частично разделенных двойных спиралей ДНК. «MRX вводится в участок повреждения ДНК или остановившуюся репликационную вилку благодаря его взаимодействию с дрожжевым репликационным белком А», — говорит Сьюзан М. Гассер из FMI. «Мы использовали микроскопию сверхвысокого разрешения, чтобы показать, что это взаимодействие ведет себя как стержень, стабилизирующий разорванные концы ДНК».
Важно отметить, что их исследование показало, что эта структурная роль не требует присутствия другого белка, когезина, как это обычно считалось.Член Xrs2 комплекса MRX взаимодействует с другими белками, чтобы гарантировать, что правильные молекулы присутствуют в местах восстановления повреждений ДНК.
Сильное сходство между областями дрожжевых белков и родственных белков человека является верным признаком того, что последовательности достаточно функционально важны, чтобы не измениться в процессе эволюции. Nbs1, человеческий эквивалент Xrs2, выполняет аналогичную роль, и мутации на одном конце этого белка вызывают наследственное заболевание с высоким риском рака и иммунодефицита.В соответствующем исследовании команда обнаружила, что мутации в части Xrs2, эквивалентной вызывающей заболевание области Nbs1, вызывают накопление белка Ku, который контролирует структуру концов хромосом. «Это снизило точность соединения поврежденных концов ДНК, сродни тому, что наблюдается при человеческом заболевании», — объясняет Мики Шинохара из Института исследований белков Университета Осаки, Департамента интегрированных функций белков. «Та же самая часть Xrs2 была необходима для поддержания высоких уровней активности ключевого фермента, участвующего в ответе на повреждение ДНК».
Эти результаты позволяют понять, как клетки могут развивать геномную нестабильность, делая их восприимчивыми к раку.