Umeårön om arvsmassan: Mängden byggstenar styr kopiering vid DNA-skada
Forskare vid Umeå universitet visar nu att koncentrationen av byggstenar i arvsmassan påverkar förmågan att kopiera skadat DNA i celler. Det kan vara en del av förklaringen till de mutationer som kan leda till antibiotikaresistens.
Ämnen som skadar arvsmassan ger upphov till en rad signalreaktioner i cellen. En sådan mekanism bromsar kopieringen av DNA tills skadorna är reparerade. Alternativet skulle vara fortsatt kopiering av arvsmassan till priset av fler misstag, det vill säga att mutationer uppstår.
DNA-polymeraser är en grupp enzymer som kopierar DNA genom att koppla ihop dess byggstenar, nukleotiderna, i en kedja vars ordningsföljd bestäms av en redan existerande DNA-kedja. En speciell typ av DNA-polymeraser, trans-lesionspolymeraser, har den unika egenskapen att kopiera skadad arvsmassa som skadats av olika ämnen. Sedan de upptäcktes i slutet av 1990-talet har mycket kraft lagts på att studera dem och mindre kraft på de övriga DNA-polymerasens egenskaper.
Umeforskarna, samtliga verksamma vid Inst. för medicinsk kemi och biofysik, visar nu i tidskrifen Nucliec Acids Research att höga koncentrationer av byggstenar till arvsmassan kan hjälpa DNA-polymeras epsilon att kopiera arvsmassa som innehåller DNA-skador i frånvaro av trans-lesionspolymeraser. Vid normala koncentrationer kan DNA-polymeras epsilon inte göra en sådan kopiering av skadat DNA. Koncentrationen av byggstenar inne i cellen höjs genom att en signal ökar uttrycket av det enzym som tillverkar dem. På det sättet kan cellen känna av skador i arvsmassan och skapa bättre förutsättningar att kopiera all arvsmassa även till priset av fler fel.
Forskarna har använt jäst som modellsystem och ser nu fram emot studier i däggdjur för att avgöra om de har funnit en allmängiltig mekanism, som i så fall skulle förklara en del av de mutationer som leder till t.ex. tjocktarmscancer.
N Sabouri, J Viberg, D Kumar Goyal, E Johansson, A Chabes: “Evidence for lesion bypass by yeast replicative DNA polymerases during DNA damage”, Nucleic Acids Research, doi:10.1093/nar/gkn555
Kontaktinformation
Förstaförfattare till artikeln är Nasim Sabouri och Jörgen Viberg, övriga författare är Dinesh Kumar Goyal, Erik Johansson och Andrei Chabes, samtliga vid Inst. för medicinsk kemi och biofysik, Umeå universitet. För mer information, kontakta
Andrei Chabes, tel. 090 – 786 59 37, e-post Andrei.Chabes@medchem.umu.se
eller Erik Johansson, tel. 090-786 66 38, e-post erik.johansson@medchem.umu.se
