Vědci objevili protein, který dokáže zastavit poškození DNA, což je klíčový faktor v prevenci vzniku rakoviny. Tento protein, označovaný jako DdrC (DNA Damage Repair Protein C), byl nalezen v bakterii Deinococcus radiodurans, která je známá svou odolností vůči radiaci.
DdrC dokáže velmi efektivně detekovat poškození DNA, zastavit ho a aktivovat proces opravy buněk. Nejzajímavější je, že DdrC funguje zcela samostatně, bez nutnosti využívat další proteiny, což z něj činí nadějného kandidáta pro vývoj vakcíny proti rakovině.
Protein se schopností opravovat DNA
Vědci z Western University v Kanadě zjistili, že přenos genu DdrC do jiných organismů může významně zlepšit jejich schopnost opravovat DNA. Když tento gen vložili do běžné bakterie E. coli, výsledky je ohromily – bakterie se stala více než 40× odolnější vůči poškození ultrafialovým zářením.
Hlavní autor studie biochemik Robert Szabla popisuje DdrC jako výjimečný protein, který funguje jako samostatný mechanismus, což je dle jeho slov v biologii vzácné. Tento objev může přinést široké využití v biotechnologii a medicíně.
Nekontrolované poškození DNA může vést k různým onemocněním, včetně rakoviny. Například ultrafialové záření může poškodit DNA v kožních buňkách a zvýšit riziko vzniku rakoviny kůže. Schopnost předcházet tomuto poškození nebo ho dokonce zvrátit by mohla zachraňovat životy.
Proteinový „svatý grál“
Szabla popisuje manipulaci s DNA jako „svatý grál“ biotechnologie. Představuje ji jako systém, který by hlídal lidské buňky a eliminoval poškození hned, jak k němu dojde. Přesně takový systém by mohl být základem budoucí vakcíny proti rakovině.
Bakterie Deinococcus radiodurans je fascinujícím příkladem extrémní odolnosti. Dokáže přežít dávky radiace tisíckrát vyšší, než by zničily lidskou buňku, a dokonce i podmínky na povrchu Marsu nebo na vnějším povrchu Mezinárodní vesmírné stanice.
„U lidské buňky platí, že pokud se v celém genomu o velikosti miliardy párů bází vyskytnou více než dva zlomy, buňka se nedokáže opravit a umírá,“ říká Szabla. „V případě DdrC však tento protein pomáhá buňce opravit stovky poškozených fragmentů DNA do souvislého genomu.“
Švadlenka sešívající rozbitou DNA
Protein DdrC prohledává DNA, hledá poškození a váže se na místa, kde najde chyby. Hodně zjednodušeně řečeno funguje jako švadlenka, která sešívá dva kusy poškozené DNA k sobě. Tato oprava nejenže zabrání dalšímu zhoršování poškození, ale také vyšle signál buněčným mechanismům pro opravu DNA.
I když studie poskytuje důležité poznatky o tom, jak DdrC dokáže opravovat DNA, stále existuje mnoho otázek, které je třeba zodpovědět. Například není zcela objasněn přesný mechanismus, kterým DdrC rozpoznává narušenou DNA.
Výsledky vědeckého bádání byly 22. července publikovány v odborném časopise Nucleic Acids Research. Toto renomované vědecké periodikum se zaměřuje na oblast molekulární biologie, konkrétně na výzkum nukleových kyselin, jako jsou DNA a RNA. Před publikací je každý příspěvek posouzen nezávislými odborníky v daném oboru, kteří hodnotí jeho kvalitu, vědeckou přesnost a přínos k dané oblasti výzkumu.
Zdroje: academic.oup.com, studyfinds.org, phys.org, sciencealert.com.