29.12.2021
Сергей Васильев
1
3 169

Биологи рассмотрели работу белков, «ремонтирующих» ДНК в живой клетке

4.6

Нейросети помогли изучить репарацию повреждений ДНК в беспрецедентных деталях и указали на некоторые новые важные аспекты ее работы.

©Biomedical Beat, Cool Image Gallery

Машинное обучение позволило испанским ученым детально проанализировать микросъемку «ремонта» ДНК в живой клетке. Исследователи открыли несколько новых белков, участвующих в этом процессе, и продемонстрировали важную роль, которую играют белки, активно уходящие с места повреждения. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Cell Reports.

ДНК живых клеток постоянно повреждается под действием фоновой радиации, ультрафиолета, химических веществ и просто ошибок при удвоении. Одиночный или двойной разрыв цепочки ДНК, замены нуклеотидов — все это может иметь катастрофические последствия для работы организма. Поэтому в клетке существуют специальные механизмы «ремонта» ДНК: они называются системами репарации. В этом процессе участвует множество белков, которые сигнализируют о нарушении, связываются с соответствующим участком и восстанавливают повреждение.

Каждая клетка человеческого организма получает и «исправляет» порядка 10 тысяч разрывов ДНК в день. В нейронах репарация особенно активно происходит во время сна. Но исключительно важную роль она играет при хемотерапии. Такая процедура ведет к глубокому повреждению не только опухолевых, но и здоровых клеток. Лучше понимая, как происходит их восстановление, медики смогут найти методы помочь этому процессу и ускорить выздоровление таких пациентов.

Микросъемка клеток человека в процессе репарации. Синее флуоресцентное свечение показывает поврежденную ДНК; зеленое — белок H2AX, связанный с разрывами; красное — белок RNF166 / ©CNIO, MGH

Недавно ученые, работающие под руководством Алехо Эфеана (Alejo Efeyan) из испанского Национального центра изучения рака (CNIO), смогли рассмотреть работу системы репарации в беспрецедентных деталях и открыли девять новых белков, которые участвуют в ремонте ДНК. Для этого они использовали флуоресцентную микрофотографию, а для анализа и интерпретации огромного количества собранных данных — многих тысяч снятых изображений — применили машинное обучение.

Искусственно повреждая ДНК человеческих клеток ультрафиолетовым лазером, биологи проследили за поведением порядка 300 отдельных белков, вовлеченных в репарацию. Одни из них перемещались к месту повреждения, связываясь с ним для восстановления. Другие, наоборот, до того были связаны с хроматином, но при повреждении активно двигались прочь, освобождая место для «ремонта» и привлекая к действию новые белки. Для эффективной репарации ДНК это обратное движение оказалось не менее важно, чем прибытие «ремонтирующих» белков на место.

Так, открытый авторами новой работы белок PHF20 уходит от поврежденных участков за считаные секунды, обеспечивая появление критически важного для репарации белка 53BP1. Клетки с искусственно нарушенной активностью PHF20 значительно хуже справлялись с восстановлением ДНК и продемонстрировали сниженную — по сравнению с нормой — устойчивость к радиации.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:16
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

Позавчера, 19:15
Илья Ведмеденко

Российские специалисты из НПО имени С. А. Лавочкина предложили создать надувной модуль, который будет уводить старые космические аппараты с орбиты.

11 часов назад
Сергей Васильев

Чем более многочисленной становится низкоорбитальная группировка Starlink, тем больше астрономических снимков оказываются испорчены пролетами ее спутников.

Позавчера, 11:00
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

Позавчера, 21:16
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

Позавчера, 17:08
Александр Березин

КНР выпустила демографические данные за прошлый год, и они показали необычайно резкое сокращение рождаемости. Более ранний прогноз о двукратном падении численности китайцев в этом столетии начинает приобретать конкретные очертания.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

23.12.2021
Илья Ведмеденко

Как сообщило издание Global Times, китайские специалисты завершили испытания воздухонезависимой энергетической установки (ВНЭУ) на основе двигателя Стирлинга. Ее хотят задействовать на новых неатомных субмаринах проекта 039С.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

3 недели назад
-
0
+
Ошибка в тексте "хемтерапия“.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: