Die DNA-Reparatur erfolgt planmäßig
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Enzymsubstanzen, die DNA-Schäden korrigieren, üben ihre Funktion vor Sonnenaufgang und Sonnenuntergang aktiver aus.
Es ist kein Geheimnis, dass biologische Uhren eine wichtige Rolle in der Funktionalität des menschlichen Körpers spielen. Sie bestimmen die Qualität unseres Schlafes, die Stärke der Immunität, den Stoffwechsel, die Arbeit des Herzens usw. Wissenschaftler "schauten" auch tiefer und lernten, dass selbst die grundlegenden molekularen Mechanismen dem täglichen Rhythmus unterliegen.
Dr. Aziz Sanjar mit einer Gruppe von Wissenschaftlern der Universität von North Carolina (Chapel Hill) wies auf die Existenz einer Beziehung zwischen zirkadianem Rhythmus und DNA-Reparatur hin. Dr. Sanjar ist einer dieser Wissenschaftler, der 2015 den Nobelpreis für Chemie erhielt: Der Preis wurde für die Analyse molekularer Prozesse verliehen, die auftreten, wenn eine Zelle Verletzungen in der DNA korrigiert.
Die DNA unterliegt oft Mutationen: Die Ketten brechen, die genetischen Buchstaben werden durch falsche ersetzt. Daher ist es sehr wichtig, dass die Erholung nicht nur qualitativ, sondern auch regelmäßig stattfindet.
Wie Wissenschaftler herausgefunden haben, hängt die "Reparatur" der DNA von der täglichen Aktivität ab. Daher wurde ein Experiment mit Cisplatin durchgeführt, einer Platinsubstanz, die in Kombination mit DNA ihre Struktur schädigt.
Test Meerschweinchen erhielten Cisplatin den ganzen Tag. Zur gleichen Zeit überwachten Spezialisten, welche Teile des Genoms das Reparatursystem auf Schäden durch die Wirkung von Cisplatin korrigiert. Als Ergebnis wurden mindestens zweitausend Gene erhalten, bei denen die Wiederherstellung in verschiedenen Tageszeiten stattfand.
Zum Zeitpunkt der Synthese der RNA-Kopie auf dem Gen wird doppelsträngige DNA aufgetrennt und nur eine Kette wird zu einer Matrize für die Synthese von RNA. Solche Ketten werden erst vor Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang "repariert", was von dem spezifischen Gen abhängt. Eine andere, nicht-transkribierte Kette wird unabhängig vom Gen kurz vor Sonnenuntergang "repariert". In der verbleibenden Zeit finden ebenfalls Wiederherstellungsprozesse statt, die jedoch viel weniger aktiv sind.
Höchstwahrscheinlich reagieren die entsprechenden Gene auf tageszeitliche Veränderungen und gehen stündlich in die aktive Phase über. Vermutlich hängt die Stimulation des restaurativen Systems von der Art der Gene ab, die in der Warteschlange für "Reparatur" stehen. Es sind jedoch zusätzliche Informationen und zusätzliche Experimente erforderlich, um diese Frage genau zu beantworten.
Jetzt bemerken viele Experten die wichtigste praktische Rolle der erhaltenen Informationen. Es ist kein Zufall, dass Wissenschaftler in den Experimenten eine Droge verwendeten, die in das Schema der Behandlung von onkologischen Pathologien eingeschlossen ist.
Cisplatin zerstört Tumorzellen und provoziert in ihnen die Schädigung der DNA, wodurch die Zellen die Fähigkeit verlieren, sich zu entwickeln und zu teilen. Gleichzeitig werden jedoch auch gesunde Zellen der Leber, der Nieren usw. Beschädigt, so dass Wissenschaftler in der Lage sein werden, Organe zu schützen, indem sie Cisplatin in Abhängigkeit von den täglichen Rhythmen des DNA-Reparatursystems anwenden.
Detaillierte Informationen zur Studie finden Sie auf den PNAS-Seiten (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).
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