Исследователи из Каролинского института в Швеции и Университета Сассекса в Англии обнаружили, что процесс копирования ДНК генерирует знак останова, запрещающий деление клетки. Этот молекулярный тормоз гарантирует наличие в клетке двух полных экземпляров ДНК перед делением, таким образом предотвращая повреждение ДНК и развитие рака. Работа опубликована в журнале Molecular Cell.
Одна из великих загадок биологии — это способность оплодотворённой яйцеклетки произвести миллионы клеток, составляющих организм, при этом ограничивая рост с целью избежать развитие смертельных болезней, таких как рак. Этим процессом чётко управляет ДНК — сборник генетических рецептов, присутствующая в каждой клетке организма. Перед тем как разделиться на две дочерние, клетка должна создать копию ДНК. Давний научный вопрос — как клетка принимает решение начать деление.
И вот международная группа учёных обнаружила встроенный молекулярный тормоз деления клетки. Оказывается, процесс копирования ДНК генерирует знак останова, запрещающий размножение клетки. Этот механизм обеспечивает наличие в клетке двух полных экземпляров ДНК перед делением, а значит геном всех клеток организма будет одинаков.
«Создавая клетки, не способные копировать свой ДНК, и отслеживая активность белков в отдельных клетках, мы выяснили, что репликация ДНК блокирует энзимы, запускающие деление клетки. Сразу после завершения репликации ДНК активируется система, запускающая деление клетки. Этот основополагающий механизм участвует в принятии решения о начале деления», — говорит Арни Линдквист, ведущий исследователь факультета клеточной и молекулярной биологии Каролинского института, возглавлявший эту работу.
Исследование также показало, что молекулярный тормоз обеспечивает минимизацию повреждений ДНК. Когда этот механизм не работает, клетка делится не будучи подготовленной к этому, и при этом происходят множественные повреждения ДНК.
«Наше исследование концентрируется на опасных последствиях преждевременного деления клетки и даёт важные сведения о том, как происходят мутации ДНК, впоследствии приводящие к раку».