لوگوی جشنواره وب و موبایل ایران بیونت

تصاویر اولیه از پروتئین BRCA2 نشان می دهد که ترمیم DNA چگونه اتفاق می افتد

BRCA2(قرمز) به RAD51( زرد) کمک می کند تا رشته هایی را بر روی زنجیره های DNA(آبی) شکسته ایجاد کرده و به دنبال زنجیره های DNA مشابه گشته و شکست را ترمیم کند

 

دانشمندان برای اولین بار از پروتئین BRCA2 تصویر برداری کرده و چگونگی عملکرد آن را برای ترمیم DNA آسیب دیده نشان دادند.

جهش های ژن های رمز کننده BRCA2 به عنوان عامل افزایش دهنده خطر ابتلا به انواع سرطان و بخصوص سرطان سینه شناخته شده اند. اگرچه نقش این پروتئین در ترمیم DNA مشخص شده بود اما ساختار و نحوه عملکرد آن همچنان ناشناخته باقی مانده بود. در نتیجه هدف قرار دادن آن به وسیله درمان های موثر امکان پذیر نبود.

محققان Imperial college لندن و پژوهشکده تحقیقات سرطان لندن این پروتئین را تخلیص کرده و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی ساختار و چگونگی واکنش آن با دیگر پروتئین ها و DNA را مشخص کردند. نتایج حاصل از این بررسی در مجله Nature Structural and Molecular Biology به چاپ رسیده است.

از هر هزار نفر در انگلیس، یک نفر در ژن BRCA2 خود جهش دارد. خطر ابتلا به سرطان سینه در طول زندگی زنان دارای جهش BRCA2 نسبت به نوع جهش ۴۰ تا ۸۵ درصد می باشد و این درحالی است که در جمعیت عادی این خطر ۱۲ درصد است. بسیاری از زنانی که با جهش BRCA1 و BRCA2 شناسایی می شوند تحت عمل جراحی قرار می گیرند تا خطر سرطان سینه در آنها کاهش یابد. این جهش ها همچنین می توانند خطر ابتلا به دیگر سرطان ها مانند تخمدان، پروستات و پانکراس را افزایش دهند.

ژن های BRCA1 و BRCA2 پروتئین هایی را رمز می کنند که مسئول ترمیم DNA هستند. DNA موجود در سلول های ما در طول روز هزاران بار به وسیله مواد شیمیایی سمی، محصولات متابولیک و پرتو فرابنفش آسیب می بیند. مکانیسم ترمیمی، بیشتر این آسیب ها را تصحیح می کند اما آسیب های ترمیم نشده می توانند منجر به سرطان شوند.

پروفسور Xiaodong Zhang از Imperial College لندن می گوید:

"این بررسی، دانش بنیادی ما را در زمینه دلیل ابتلا به سرطان تحت تاثیر قرار می دهد. این اولین مشاهده ما در مورد شکل و چگونگی عملکرد این پروتئین می باشد و می تواند برنامه ای را برای مطالعات آتی در زمینه شناخت دقیق مکانیسم عملکردی این پروتئین فراهم آورد. زمانی که جزئیات بیشتری از این تصویر آماده شد می توانیم روش هایی را برای تصحیح نقص های BRCA2 طراحی کنیم تا سلول ها به طور موثرتری آسیب های DNA را ترمیم کرده و از سرطان جلوگیری کنند. همچنین می توانیم این سیستم ترمیمی را در سلول های سرطانی غیر فعال کنیم تا این سلول ها را از بین ببریم."

این تحقیق نشان داد که BRCA2 به صورت جفت عمل می کند که این یافته باعث شگفتی بیشتر محققان شد زیرا BRCA2 یکی از بزرگترین پروتئین های درون سلول است. BRCA2 با همکاری پروتئین دیگری به نام RAD51 فعال شده و عمل میکند. پروتئین BRCA2 به RAD51 کمک می کند تا بر روی رشته شکسته DNA تشکیل شده و ساختاری رشته مانند به وجود آورد. سپس رشته های RAD51 به جستجوی زنجیره های مشابه DNA می گردد تا شکست را ترمیم کند.

این یافته ها نشان می دهد که هر جفت از پروتئین های  BRCA2 به دو دسته از RAD51 که در جهت مخالف هم حرکت می کنند متصل می شود. این عمل کمک می کند تا بر روی هر دو رشته DNA شکسته شده که در خلاف جهت هم هستند فعالیت ترمیم اتفاق بیافتد. دانشمندان همچنین نشان دادند که وظیفه BRCA2 کمک به رشته های کوتاه RAD51 در طول DNA است تا بتوانند به طور موثرتری رشته های طویل تر مورد نیاز برای جستجو را در سطح DNA شکل دهند.

منبع: Nature Structural and Molecular Biology

  • نویسنده : سامان میلانی زاده
  • تاریخ انتشار : ۰۴-۰۸-۹۳