Исследователи горы Синай обнаружили, как дельта ДНК-полимеразы дублирует геном

Исследователи Mount Sinai обнаружили, как фермент ДНК-полимераза дельта дублирует геном, который клетки передают от одного поколения к другому. В исследовании, опубликованном в Структурная и молекулярная биология природы , команда также сообщила, как определенные мутации могут модулировать активность этого фермента, приводящие к раку и другим заболеваниям.

<цитата>

Дельта ДНК-полимераза служит дублирующей машиной для миллионов и миллиардов пар оснований в человеческом и других геномах. Мы смогли впервые представить структуру полного фермента в процессе синтеза ДНК с почти атомарным разрешением. Эти знания способствуют нашему базовому пониманию этого сложного фермента, который необходим для выживания высших организмов, от человека до дрожжей. В то же время, наша работа дает представление о том, как может возникать рак, когда дельта ДНК-полимеразы не функционирует должным образом, и предлагает новую основу для разработки ингибиторов полимеразы, которые потенциально могут служить эффективным средством лечения некоторых видов рака.

Анил Аггарвал, Кандидат наук, Профессор фармакологических наук в Медицинской школе Икана на горе Синай

Хотя дельта ДНК-полимеразы изучается учеными на протяжении десятилетий, остается много вопросов о его общей архитектуре и динамике. «Мы показали, как различные части этой сложной машины работают синхронно друг с другом, копируя геном с удивительной точностью, "объясняет доктор Аггарвал. Его команда, в том числе соавтор Ринку Джайн, Кандидат наук, Ассистент профессора фармакологических наук Медицинской школы Икана, также картировал ряд унаследованных мутаций (которые передаются от родителей к ребенку) и соматических мутаций (которые случаются случайно в течение жизни человека) в дельте ДНК-полимеразы, которые связаны с «гипермутированными» опухолями. Помимо рака, эти мутации могут быть связаны с мультисимптомной гипоплазией нижней челюсти, глухота, и липодистрофический синдром.

Важное значение для работы исследователей на горе Синай сыграли последние достижения в области криоэлектронной микроскопии. Эта технология, что позволяет отображать быстро замороженные молекулы в растворе, производит революцию в области структурной биологии благодаря своим фотографиям с высоким разрешением. Этот метод позволил доктору Аггарвалу и его команде исследовать не только отдельные атомы дельта ДНК-полимеразы, но и то, как они движутся, чтобы добиться точной репликации генома. Неотъемлемой частью этого этапа исследования было партнерство Mount Sinai с Центром электронной микроскопии Simons в Нью-Йорке.

Основываясь на своей последней революционной работе в области дельта ДНК-полимеразы, Гора Синай продолжит исследовать уникальную структуру и механизм полимеразы, особенно его связь с раком и патогенезом болезней. "Мы знаем, что выживание некоторых видов рака зависит от этого фермента, "говорит доктор Аггарвал, «и подавление его активности может предоставить ценное терапевтическое окно для будущих медицинских исследований».

• Грант в размере 28 миллионов долларов США поддерживает роль Cincinnati Childrens в качестве координационного центра Се…
• Разработано инновационное лекарственное средство для лечения семейного аденоматозного полипоза