Cercetătorii canadieni descoperă o proteină capabilă să oprească deteriorarea ADN-ului

Cercetătorii canadieni descoperă o proteină capabilă să oprească deteriorarea ADN-ului

Cercetătorii de la Universitatea Western din Canada au realizat o descoperire remarcabilă, găsind o proteină care poate preveni deteriorarea ADN-ului. Această descoperire, publicată în revista Nucleic Acids Research, ar putea avea implicații semnificative în dezvoltarea unor vaccinuri împotriva cancerului.

Proteina, denumită C de răspuns la deteriorarea ADN-ului (DdrC), a fost identificată într-o bacterie extrem de rezistentă, Deinococcus radiodurans. DdrC se dovedește a fi eficientă în detectarea și oprirea daunelor ADN-ului, activând totodată mecanismele de reparare celulară. O caracteristică esențială a acestei proteine este autonomia sa, reușind să își îndeplinească funcțiile fără a necesita alte proteine.

Cercetătorii au reușit să transfere gena ddrC în bacteria E. coli, rezultatele fiind surprinzătoare. Această modificare a făcut bacteria de peste 40 de ori mai rezistentă la deteriorările cauzate de radiațiile UV. Biochimistul Robert Szabla, primul autor al studiului, a declarat: "Acesta pare a fi un exemplu rar în care avem o singură proteină care acționează ca o mașină autonomă".

Deteriorarea necontrolată a ADN-ului poate duce la diverse afecțiuni, inclusiv la cancerul de piele, provocat de expunerea la radiațiile ultraviolete. Studiile sugerează că prevenirea sau reversarea acestor daune ar putea salva vieți. Szabla a subliniat importanța unor astfel de progrese în biotehnologie: "Ce s-ar întâmpla dacă am avea un sistem de protecție precum DdrC, care să protejeze celulele de daune? Aceasta ar putea constitui baza unui potențial vaccin împotriva cancerului".

Bacteria Deinococcus radiodurans este cunoscută pentru abilitatea sa de a rezista la doze de radiații de mii de ori mai mari decât cele mortale pentru celulele umane. Aceasta a fost observată și în condiții extreme, similare celor de pe planeta Marte, ceea ce sugerează rolul crucial al proteinei DdrC în această rezistență.

Dacă o celulă umană suferă mai mult de două rupturi ale ADN-ului, aceasta nu se mai poate repara și moare. Pe de altă parte, DdrC ajută celulele bacteriene să repare sute de fragmente de ADN, refăcând astfel un genom intact. Prin utilizarea unui fascicul de raze X de la Canadian Light Source, cercetătorii au explorat structura tridimensională a DdrC, dezvăluind modul în care aceasta funcționează.

Proteina scanează ADN-ul în căutarea leziunilor și, odată ce găsește o ruptură, se leagă de acestea. DdrC îmbină rupturile monocatenare și le compactează, iar pentru rupturile în lanț dublu, proteina învârte cele două capete libere pentru a forma un cerc, astfel prevenind deteriorarea ulterioară și activând mecanismele de reparare.

Această capacitate de reparație a ADN-ului ar putea influența nu doar terapiile oncologice, ci și ingineria genetică, facilitând dezvoltarea de culturi rezistente la schimbările climatice. Szabla a menționat că DdrC este doar una dintre multe proteine promițătoare din acest microorganism, iar cercetările vor continua pentru a descoperi și alte instrumente utile pentru repararea ADN-ului.