Iată proteina care repară ADN-ul și ar putea duce la un vaccin împotriva cancerului

Oamenii de știință au descoperit proteina care repară ADN-ul. Mai mult, un nou studiu arată că aceasta ar putea fi ușor integrată în orice organism, făcând-o un candidat promițător pentru un vaccin împotriva cancerului.

Proteina responsabilă pentru răspunsul la deteriorarea ADN-ului, denumită DdrC, a fost găsită într-o bacterie rezistentă numită Deinococcus radiodurans. DdrC pare să fie foarte eficientă în detectarea deteriorării ADN-ului, oprind-o și alertând celula să înceapă procesul de reparare.

• Oamenii de știință au demontat una dintre cele mai consacrate statistici despre biodiversitate
• Aproape 200 de activiști au murit la manifestații pentru apărarea mediului în 2023

Însă, cel mai impresionant aspect cu privire la proteina care repară ADN-ul ar putea fi faptul că își îndeplinește rolul fără a avea nevoie de ajutorul altor proteine.

A fost descoperită proteina care repară ADN-ul

Ar trebui să fie relativ simplu să transferi gena ddrC în aproape orice alt organism pentru a îmbunătăți sistemele de reparare a ADN-ului, așa cum au descoperit cercetătorii de la Universitatea Western (Canada) când au introdus-o într-o bacterie banală precum E. coli.

„Spre marea noastră surpriză, acest lucru a făcut bacteria de peste 40 de ori mai rezistentă la daunele cauzate de radiațiile UV”, spune biochimistul Robert Szabla, autor al noului studiu.

„Acesta pare să fie un exemplu rar în care o singură proteină funcționează ca o mașinărie de sine stătătoare”, continuă cercetătorul. Deteriorarea necontrolată a ADN-ului poate duce la o serie de boli. Lumina UV, de exemplu, poate deteriora ADN-ul din celulele pielii, crescând riscul de cancer de piele. Capacitatea de a preveni sau chiar de a inversa această deteriorare ar putea salva vieți.

„Capacitatea de a rearanja, edita și manipula ADN-ul în moduri specifice este ‘Sfântul Graal’ al biotehnologiei. Ce-ar fi dacă ai avea un sistem de scanare precum DdrC care patrulează celulele și neutralizează deteriorarea atunci când apare? Acesta ar putea forma baza unui potențial vaccin împotriva cancerului”, spune Szabla, citat de Science Alert.

O bacterie incredibil de rezistentă

D. radiodurans este un loc evident pentru a căuta acest tip de unealtă. Această bacterie poate supraviețui unor doze de radiații de mii de ori mai mari decât cele suficiente pentru a ucide o celulă umană.

S-a descoperit că poate supraviețui perioade lungi pe exteriorul Stației Spațiale Internaționale și chiar în condiții comparabile cu cele de pe suprafața lui Marte. Se pare că DdrC are un rol esențial în această rezistență.

„Într-o celulă umană, dacă există mai mult de două rupturi în întreaga secvență de miliarde de perechi de baze, aceasta nu se poate repara și moare”, explică Szabla.

„Dar în cazul DdrC, proteina care repară ADN-ul ajută celula să repare sute de fragmente de ADN rupte, ducând la un genom coerent”, spune omul de știință. Cercetătorii au folosit un fascicul puternic de raze X de la Canadian Light Source pentru a investiga forma tridimensională a proteinei DdrC și pentru a înțelege cum funcționează aceasta.

Cum funcționează proteina care repară ADN-ul?

Oamenii de știință au descoperit că proteina scanează ADN-ul, căutând leziuni pe una sau ambele catene. Când găsește o ruptură pe o catenă sau o dublă ruptură, aceasta se leagă de leziune și caută o altă ruptură de același tip.

Odată ce localizează două rupturi pe o singură catenă, DdrC se leagă și le imobilizează pe ambele, compactând segmentul de ADN. Aceasta face ceva similar cu perechile de rupturi duble, înfășurând cele două capete libere împreună pentru a forma un cerc, în mod asemănător cu legarea unui nod într-un șiret.

Aceste reparații nu doar previn agravarea daunelor, dar le și semnalizează mecanismelor de reparare a ADN-ului din celulă să vină și să repare rupturile.

Printre numeroasele beneficii ale îmbunătățirii reparării ADN-ului, adaptarea acestui mecanism ar putea fi un avantaj pentru ingineria genetică, ajutându-ne să dezvoltăm vaccinuri împotriva cancerului și culturi rezistente la schimbările climatice. Și s-ar putea să existe și alte unelte noi de unde provin acestea.

„DdrC este doar una dintre sute de proteine potențial utile din această bacterie”, spune Szabla.

„Pasul următor este să cercetăm mai departe și să vedem ce alte mecanisme folosește această celulă pentru a-și repara genomul, pentru că suntem siguri că vom găsi multe alte unelte despre care nu avem idee cum funcționează sau cum vor fi utile până nu le studiem”, concluzionează acesta.

Studiul a fost publicat în revista Nucleic Acids Research.

Vă recomandăm să citiți și:

Cum arăta și când a trăit Luca, strămoșul tuturor ființelor de pe Pământ?

Cele două momente din viață în care oamenii îmbătrânesc de două ori mai repede

Ce se întâmplă dacă nu stai jos o săptămână? Un YouTuber a făcut un experiment

Cum faci să funcționeze o relație – sfaturile avocaților de divorțuri