DNA-Schädigung führt zu genetischen Krankheiten und Krebs

DNA-Schädigung führt zu genetischen Krankheiten und Krebs

Wissenschaftler haben berichtet, dass viele Vererbung Mutationen verursacht werden, die durch DNA-Schäden eher als Fehler in der DNA-Verdopplung. Die Studie wurde durch ein internationales Forschungs-Gruppe und veröffentlicht in Nature Genetics.

Leider, die Gründe für die Mutationen in normalen Zellen haben nicht ausgesetzt, UV -, Rauch-oder andere externe Mutagene sind zu wenig erforscht. Nach den meisten populären glauben, die überwiegende Mehrheit der Mutationen resultieren aus ungenauen DNA-Vervielfältigung vor jeder Zellteilung. Diese Annahmen wurden unterstützt durch die Korrelation zwischen dem Risiko von Krebs und die Anzahl der Zellteilungen. Ein weiteres argument dafür war, dass die Anzahl der Unterteilungen der einzelnen Samenzelle, bevor Sie Ihre endgültige formation ist proportional zu dem Alter des Mannes. Zum Beispiel, die Spermien von einem 18-jährigen Mann erfährt über 100 Verdoppelungen, bevor es zu „Reifen“, während für ein 50-jähriger Mann, der diese Nummer ist rund 800. Mit jeder Verdoppelung der Anzahl der Fehler in der DNA nimmt zu und führt zu einer Akkumulation von Mutationen in den Spermien.

„Wir entschieden uns bei diesem problem aus einer anderen Perspektive und bewertet den Beitrag der DNA-Schäden die Akkumulation von Mutationen“, sagt Vladimir Seplyarskiy, einer der Autoren vom Institut für Informationsübertragung Probleme der RAS und der Harvard Medical School, USA „Wir sahen, wie das cell repair system funktioniert. Da es funktioniert nur auf dem DNA-Strang, aus dem die Gene sind Lesen, wir schauten uns die seltensten Arten von Mutationen, die auftreten, in diesen Bereichen, und so konnten schätzen die Zahl der Mutationen, die durch DNA-Schäden.“

Neben die Wissenschaftler, was passiert, um die geschädigte DNA bei der Zellteilung. Sie verglichen Mutationen auf die beiden führenden und rückständigen Verdoppelung Ketten von DNA. Es stellte sich heraus, dass Mutationen im Zusammenhang mit DNA-Schäden häufiger auftreten, auf den die rückständigen Kette. Dies gilt sowohl für die Mutationen verursacht, die von bekannten Mutagene bei der Entwicklung eines Krebs-Tumors (zum Beispiel, als ein Ergebnis der Exposition gegenüber Tabakrauch in der Lunge-Krebs, UV-Strahlung beim Melanom, und aristolochic Säure in der Leber-Krebs), und für die Mutationen geerbt. So viele der Vererbung Mutationen verursacht werden, nicht durch Fehler bei der DNA-Verdopplung, sondern durch DNA-Schäden.

Das Ergebnis wurde experimentell getestet. Der Wissenschaftler fragte: Wenn so viele Mutationen entstehen durch DNA-Schäden, warum ist die Anzahl der akkumulierten Mutationen bezogen auf die Anzahl der Zellen, Verdoppelungen? Die Experimente wurden in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Karolinska Institut, Schweden. Die Zelllinie wurde bestrahlt mit ultraviolettem Licht, und in einem Fall, der Zellteilung wurde künstlich verzögert sich um zwei Tage, während die zweite Zelle die Proben geteilt in der Regel. Es stellte sich heraus, dass eine leichte Verzögerung reduzierte die Mutagene Wirkung von UV-Strahlung durch 30 mal. Daher DNA-Schäden stellt sich in Mutationen nur, wenn Sie auftreten, kurz vor der Zellteilung. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Mutationen führen zu Krebs ausgelöst werden könnte durch Mutagene nur in aktiv teilenden Zellen. Eine solche Hypothese gibt eine völlig andere interpretation der Beziehung zwischen der Anzahl von Zellteilungen und die Anzahl der akkumulierten Mutationen.

„Ich bin schon lange auf der Suche nach der Ursache von Mutationen in der Keimbahn. Es wurde vorgeschlagen, dass Mutationen, die vom Vater vererbt sind eine Folge der Replikation Ungenauigkeiten. In dieser Arbeit werden wir statistisch zeigten, dass DNA-Schäden spielt auch eine bedeutende Rolle. Leider, die Bewertung des Beitrags von solchen Schäden, Mutagenese, die wir jetzt empfangen, ist deutlich unterschätzt, und wir sind auf der Suche nach neuen Ansätzen, es zu klären“, sagt Vladimir Seplyarskiy.