Молекула, выполняющая чтение и запись, - это то, что вносит ошибки, даже если ДНК не мутировала
Доцент школы геронтологии им. Леонарда Дэвиса (USC Leonard Davis), доцент Марк Вермулст и его коллеги сделали открытие, используя новейшие методы кругового секвенирования, чтобы определить, как часто молекулы, называемые РНК-полимеразами, совершают ошибки, когда они читают (или «транскрибируют») нашу ДНК. РНК-полимеразы обращаются к ДНК для создания временных копий генов, которые используются для создания белков, необходимых для поддержания жизни и здоровья.
Воздействие мутагенов, вызывающих мутации, может не только вызвать изменения в ДНК, но и вызвать ошибки, когда гены транскрибируются для образования белков, что может быть важным фактором причин возрастных заболеваний.
«Молекула, выполняющая чтение и запись, - это то, что вносит ошибки, даже если сама ДНК не мутировала», - пояснил Вермулст.
Чтобы продемонстрировать, что мутаген, который может вызывать генетическую мутацию, ведёт к ошибкам, Вермулст и его команда подвергли дрожжевые клетки воздействию химического вещества N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидина (MNNG). Клетки, подвергшиеся воздействию MNNG, показали гораздо больше ошибок, чем неэкспонированные клетки, и, кроме того, количество ошибок значительно превышало количество мутаций ДНК. Команда подтвердила аналогичные результаты, когда эксперименты были повторены на клетках видов червей C.elegans, плодовых мух D.melanogaster и мышей.
Мутации ДНК возникают, когда геном неточно копируется во время деления клетки, в результате чего вновь сформированные клетки имеют ошибку в ДНК. «При каждой мутации ДНК, которая в конечном итоге возникает, совершается в сотни раз больше ошибок транскрипции», - сказал руководитель исследования.
Изображение: Wikimedia Commons, the free media repository
Гены, кодирующие белок, указывают какие аминокислоты и в каком порядке располагать, а также контролируют белки. Ошибки приводят к образованию кластеров нефункционирующих белков, которые препятствуют правильной работе клеток. Это поднимает вопросы о том, как эти ошибки могут играть роль в таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и амиотрофический склероз.
«Это важное открытие в контексте генетической токсикологии. Всё что мы едим и пьем, может считаться безопасным, т.к. не приводит к генетическим изменениям, но приводит к ошибкам транскрипции, оставаясь незамеченным.»
Он надеется, что это исследование установит новые связи между устоявшимися столпами исследований старения - повреждение ДНК, митохондриальная дисфункция, окислительные виды и другие. Это также может помочь определить источники симптомов расстройства дефицита репарации ДНК, при котором пациенты не могут должным образом восстановить повреждения своего генома, что приводит к ускоренному старению или повышенному риску рака.
