Proteinkomplex reder ut trassliga DNA-strängar
Varje sekund dör flera miljoner av kroppens celler och ersätts av nya genom celldelning. Forskare vid Karolinska Institutet har hittat en viktig del av förklaringen till hur genetisk information kan förbli intakt trots att kroppens celler ständigt byts ut.
Forskningsresultaten presenteras i det senaste numret av den vetenskapliga tidskriften Molecular Cell.
En vuxen människokropp består av ungefär 50 biljoner, eller 50 tusen miljarder, celler. Ungefär en procent av dessa dör och byts ut varje dygn. Vid celldelningen måste arvsanlaget, det vill säga den genetiska information som finns lagrad i DNA-strängar, kopieras och fördelas korrekt så att varje ny cell innehåller samma information som den ursprungliga. Processen kompliceras av att DNA-strängarna, som är uppdelade i ett antal kromosomer, ständigt skadas och bryts sönder, varpå de måste repareras.
– Om man tittar på en cancercell så ser man att den oftast har antingen trasiga kromosomer, felreparerade kromosomer eller felseparerade kromosomer, det vill säga att de är för många eller för få. Genom att lära oss att förstå de normala mekanismer som upprätthåller ett stabilt genom blir vi bättre rustade att förstå vad som går fel vid cancer, säger Camilla Sjögren som leder forskargruppen.
Det är sedan tidigare känt att tre olika proteinkomplex spelar en viktig roll när kromosomerna kopieras och därefter separeras från varandra vid celldelningen.
– Två av proteinkomplexen vet man ganska mycket om. Det ena, som kallas cohesin, håller ihop kopiorna så att de inte separeras för tidigt och det andra, condensin, gör kromosomerna mer kompakta vilket underlättar separationen, säger Camilla Sjögren.
Nu har forskargruppen upptäckt två nya funktioner hos det tredje proteinkomplexet, det så kallade Smc5/6-komplexet. När forskarna skadade DNA-strängen på specifika ställen band proteinkomplexet till just de ställena, vilket tyder på att det är direkt involverat i reparationen av DNA-strängen. Smc5/6-komplexet verkar därmed se till att den korrekta genetiska informationen förs vidare till dottercellerna.
Cellen har dock ytterligare ett problem att lösa innan celldelningen är möjlig – de långa DNA-strängarna har nämligen en tendens att trassla in sig och fastna i varandra när de har kopierats, vilket gör att de inte kan separeras från varandra och hamna i varsin cell. Forskarna upptäckte att närvaron av Smc5/6-komplexet verkar vara nödvändig för att strängarna ska trasslas upp från varandra så att celldelningen kan utföras korrekt.
– Allt tyder nu på att Smc5/6-komplexet har två separata funktioner, reparation och ”upptrassling”. Våra framtida studier ämnar ta reda på hur detta går till rent fysiskt. Vi kommer då ha tagit ännu ett steg närmare målet – en karta över de många mekanismer som samverkar för att upprätthålla vårt arvsanlags stabilitet, säger Camilla Sjögren.
Publikation: Chromosomal Association of the Smc5/6 Complex Reveals that it Functions in Differently Regulated Pathways” Molecular Cell (2006) 22:755-767.
För mer information, kontakta:
Forskningsledare Camilla Sjögren, Institutionen för cell- och molekylärbiologi
tfn 08 5248 77 61, 0708 214 48 38, e-post camilla.sjogren@ki.se
KI pressjour, tfn 08-524 860 77
