• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Cząsteczka zatrzymująca replikację DNA

    09.11.2008. 11:27
    opublikowane przez:

    Podczas gdy dzieląca się komórka podwaja ilość swojego materiału genetycznego, molekularna maszyneria zwana klamrą DNA, która przesuwa się wzdłuż podwójnej helisy DNA, jest wiązana z białkami przeprowadzającymi replikację. Badacze z laboratorium Michaela O'Donnella na Uniwersytecie Rockefellera, inwestora Howard Hughes Medical Institute, odkryli małą cząsteczkę, która zatrzymuje przesuwanie się klamry podczas jej drogi wzdłuż DNA " donosi ScienceDaily.

    Badania te pozwolą naukowcom lepiej poznać proteiny odpowiedzialne za replikację DNA i ostatecznie przewidzieć podstawę pod rozwój lepszych antybiotyków.

    Proces ten jest podobny do otwierania zamka błyskawicznego: klamra przesuwa się wzdłuż podwójnej helisy DNA podczas gdy zespół białek współdziała w celu rozplecenia dwóch łańcuchów. Proteiny nazywane proteazami przyłączają się do swojego rodzaju wzorcowej taśmy montażowej, którą stanowi ciąg nukleotydów (cząsteczek budujących DNA) zorganizowaną w pojedynczy łańcuch, i zamieniają pojedynczy łańcuch w podwójną helisę DNA. Odbywa się to poprzez dobudowanie nici komplementarnej, do już istniejącej, wzorcowej nici stanowiącej matrycę. Poznanych zostało pięć bakteryjnych polimeraz DNA (organizmy wyższe, na przykład ludzie, posiadają ich więcej), ale tylko jedna, polimeraza III (pol III) jest odpowiedzialna za replikację chromosomu. Inne zaangażowane są w naprawę DNA.

    W celu lepszego zrozumienia funkcji pozostałych polimeraz, O'Donnell i jego koledzy z Uniwersytetu Rockefellera użyli kombinacji technik biochemicznych w celu zindentyfikowania małych cząsteczek przeciwdziałających wiązaniu się polimerazy do beta - klamry. Z pomocą badaczy z Rockefeller High Throughput Screening Resource Center, współautorki Roxana E. Georgescu i Olga Yurieva, współpracują z laboratorium O'Donnella, przebadały 30 tys. komponentów używając w tym celu techniki nazywanej anizotropią fluorescencyjną. Georgescu i Yurieva poszukiwały komponentów, które zakłócają interakcję znakowanego fluorescencyjnie peptydu z rejonami klamry DNA wiążącymi peptyd. Ponieważ peptyd jest mały a klamra duża, sygnał emitowany przez fluorofor jest bardzo odmienny.

    Georgescu i Yurieva zindentyfikowały jeden komponent, nazwany RU7, który w zróżnicowany sposób zatrzymuje działanie polimerazy II, III i IV. RU7 nie inhibuje działania polimerazy IV w całości, w przeciwieństwie do polimerazy III.

    Badacze użyli krystalografii roentgenowskiej aby porównać jak RU7 i polimerazy II, III i IV wiążą się z klamrą DNA. Zauważyli, że RU7 i wszystkie trzy polimerazy wiążą się do tego samego rejonu klamry wiążącego peptyd w tym samym momencie, ale robią to na różne sposoby.

    “Rola polimerazy III w replikacji została bardzo dobrze poznana, lecz role innych polimeraz nie", informuje O'Donnell. ''RU7 może być ważnym narzędziem jako chemiczna sonda pomocna dla lepszego zrozumienia funkcji polimerazy II i IV w normalnie rosnącej komórce i w odpowiedzi do uszkodzenia DNA.

    Ponieważ RU7 zatrzymuje replikację bakteryjnego DNA przez zakłócanie pracy polimerazy III, ale nie wpływa na replikację DNA w drożdżach, które używają takiej samej maszynerii molekularnej jak ludzie " badania O'Donnella sugerują, że RU7 może stanowić punkt wyjściowy do projektowania antybiotyków. Kolejne ulepszanie, na przykład przez dodawanie atomów, które pozwolą komponentowi wpasować się w drugi rejon wiążący, może nawet zwiększyć potencjał RU7.

    Więcej w J. angielskim można znaleźć na:
    http://www.sciencedaily.com/releases/2008/10/081030200212.htm

    Czy wiesz że...? (wersja beta)

    Dodano: 09.11.2008. 11:27  


    Najnowsze