В исследовании, опубликованном на этой неделе в Cell Reports, группа исследователей из Университета штата Мичиган показала, что клетки могут нормально расти без критически важного компонента, необходимого для дублирования их ДНК.«Наша генетическая информация хранится в ДНК, которую необходимо постоянно отслеживать на предмет повреждений и копировать для роста», — сказал Кефей Ю, профессор МГУ. «Если клетка не может копировать свою ДНК или если она не замечает ошибок в своей структуре, это может привести к гибели клетки или образованию раковых клеток».
Но исследование показывает, что клетки гораздо более гибки в управлении своей ДНК, чем мы думали. Когда им не хватает устройств, необходимых для репликации ДНК, они приспосабливаются и используют другие инструменты.
Эти инструменты представляют собой семейство белков, называемых ДНК-лигазами, которые необходимы для множества процессов, связанных с ДНК. Существует несколько форм этих лигаз, и ученые пришли к единому мнению, что каждая из них выполняет определенные роли, которые на самом деле не пересекаются.
К этому семейству лигаз принадлежит ДНК-лигаза I, которая, как считается, имеет решающее значение для создания копий ДНК и, следовательно, необходима для роста. Однако исследователи МГУ показали, что ДНК-лигаза I действительно не нужна некоторым клеткам.«Это говорит о том, что клетки гораздо более гибки в том, как они производят больше ДНК», — сказал Ю. «Возможно, эти лигазы могут заменять друг друга, когда один из них отсутствует».
Ю вместе с исследователями МГУ Ли Ханом и Шахназом Масани извлекли ДНК-лигазу I из одного типа клеток мыши и исследовали, как клетки будут реагировать на проблему потери якобы необходимого компонента для создания копий ДНК.К своему удивлению, они увидели, что эти клетки могут нормально расти, что указывает на то, что им все еще удавалось производить больше ДНК без ДНК-лигазы I. Они даже увидели, что эти «поврежденные» клетки также могут исправлять индуцированные повреждения в ДНК.«Наш следующий вопрос заключается в том, является ли это явление уникальным для этого конкретного типа клеток или в целом верно для множества других клеток, в том числе человеческих», — сказал Ю. «Мы заинтересованы в том, чтобы узнать, как именно адаптируется клетка».
Если замена ДНК-лигазы I на самом деле является общим правилом для многих типов клеток, тогда учебники придется переписать, и ученым придется начать работать над лучшим объяснением того, как ДНК сохраняется и копируется в клетке — два процесса, которые необходимы для жизнеспособности жизни.