Наука Каждый День (10 февраля 2010) — Ученые показали, что читающая ДНК машина ячеек может скользить через определенные виды поврежденной ДНК, не пропуская писем в генетическом "тексте". Исследования, выполненные в бактериях, предлагают новый механизм, который может позволить бактериям развивать сопротивление антибиотикам.
- Гены
- Человеческая Биология
- Генотерапия
- Исследование Биохимии
- Биотехнология
- Микробиология
- РНК
- Endospore
- Молекулярная биология
- Теломера
Результаты были изданы онлайн на этой неделе на Слушаниях Национальной Академии Наук. Старший автор - Пол Доеч, доктор философии, профессор биохимии и радиации oncology в университете Эмори Школа Медицины и заместителя директора для фундаментальных исследований в Онкологическом институте Winship университета Эмори.
Работая с Doetsch, аспирант Черил Клосон исследовал способность полимеразы РНК (фермент, который расшифровывает, или делает РНК из ДНК), чтобы обращаться с поврежденными шаблонами ДНК.
Полимераза РНК читает один берег двойной спирали и собирает РНК, которая дополнительна к тому берегу. В экспериментах пробирки, когда фермент прибывает в промежуток или пробел, он продолжает читать, но не учитывает письма через от поврежденного протяжения. Напротив, в ячейках полимераза РНК помещает случайное письмо (предпочтение A) через от промежутка.
"Мы были удивлены найти, что машина транскрипции катится прямо по поврежденной части," говорит Доеч. "Это показывает, что, если ячейка начинает, но не заканчивает ремонт, она все еще может привести к mutagenesis."
Клосон говорит, что проблема в планировании ее экспериментов находила способ ощутимо обнаружить, когда полимераза РНК прочитывает повреждение ДНК.
Она загрузила поврежденную ДНК в ген, который кодирует фермент от светлячков, который производит химикаты светового излучения, и затем вводил тот ген в бактерии. Полный рабочий фермент произведен, только если полимераза РНК обходит повреждение ДНК, не пропуская писем.
ДНК в каждом типе ячейки, повреждается ли бактериальный, завод или животное, постоянно высокой температурой, кислородом и радиацией. Кроме того, все ячейки делают РНК из некоторых из их генов, чтобы произвести белки и выполнить их нормальные функции. Ячейки периодически копируют свою ДНК перед делением, но только если условия являются правильными для них расти.
Эксперименты были выполнены в бактериях с мутациями, повреждающими некоторые формы ремонта ДНК, говорит Клосон.
"Эта ситуация может напомнить тот, где кое-что как радиация или мутагенный химикат сокрушило нормальные механизмы ремонта," говорит она.
Кроме того, Клосон использовал антибиотик, названный novobiocin, чтобы закрыть ответ ДНК в бактериях. Она говорит, что это моделирует более стимулирующую окружающую среду, когда ячейки не растут быстро.
"Наша способность видеть транскрипционный mutagenesis в ограничивающих рост условиях важна," говорит Доеч. "В окружающей среде, бактерии постоянно не окружаются богатым соединением питательных веществ, которые мы даем им в лаборатории."
"Поскольку эта работа намекает на простой механизм, которым бактерии могли сбежать из ограниченной ростом окружающей среды, у нее есть важные значения для того, как патогенные микроорганизмы могут приобрести сопротивление антибиотикам," добавляет он. Следующая фаза этих исследований для Doetsch и коллег должна будет проверить, может ли транскрипционный mutagenesis привести непосредственно к антибиотическому сопротивлению в бактериях и других микроорганизмах.
Исследование было поддержано Национальными Институтами Здоровья.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных университетом Эмори, через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Ссылка Журнала:
- Клосон и др. Участки Abasic и берег прерывают причину ДНК транскрипционный mutagenesis в Escherichia coli. Слушания Национальной Академии Наук, 2010; ДОИ: 10.1073/pnas.0913191107
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
