إصلاح الحمض النووي يحدث في الموعد المحدد

المواد الإنزيمية التي تعمل على تصحيح تلف الحمض النووي (DNA) بشكل أكثر فعالية تؤدي وظيفتها قبل شروق الشمس وغروبها.

ليس سرا أن الساعات البيولوجية تلعب دورا هاما في وظائف الجسم البشري. إنهم يحددون نوعية نومنا ، وقوة المناعة ، والتمثيل الغذائي ، وعمل القلب ، وما إلى ذلك. كما أن العلماء "نظروا" بشكل أعمق وتعلموا أنه حتى الآليات الجزيئية الأساسية تخضع للإيقاع اليومي.

الدكتور عزيز سنجر مع مجموعة من العلماء يمثلون جامعة نورث كارولينا (تشابل هيل) أشاروا إلى وجود علاقة بين إيقاع الساعة البيولوجية وإصلاح الحمض النووي. الدكتور سنجار هو واحد من هؤلاء العلماء الذين حصلوا على جائزة نوبل في الكيمياء في عام 2015: تم منح الجائزة لتحليل العمليات الجزيئية التي تحدث عندما تقوم الخلية بتصحيح الانتهاكات في الحمض النووي.

غالباً ما يخضع الحمض النووي للطفرات: كسر السلاسل ، يتم استبدال الحروف الجينية بأحرف غير صحيحة. لذلك ، من المهم جدًا أن يحدث الاسترداد ليس فقط من الناحية النوعية ، ولكن أيضًا بشكل منتظم.

وكما اكتشف العلماء ، يعتمد "إصلاح" الدنا على النشاط اليومي. وهكذا ، تم إجراء تجربة مع Cisplatin ، وهي مادة البلاتين التي ، عند دمجها مع الحمض النووي ، يدمر هيكلها.

اختبار خنازير غينيا تلقى Cisplatin طوال اليوم. وفي الوقت نفسه ، راقب المتخصصون أي أجزاء من الجينوم سوف يقوم نظام الإصلاح بتصحيح الأضرار الناجمة عن تأثيرات سيسبلاتين. ونتيجة لذلك ، تم الحصول على ما لا يقل عن ألفي جينة ، حدثت فيها عملية الترميم في فترات يومية مختلفة.

في وقت تجميع نسخة الحمض النووي الريبي على الجين ، يتم تفكيك الحمض النووي المزدوج الجديلة ، وستصبح سلسلة واحدة فقط نموذجًا لتوليف الحمض النووي الريبي. تخضع هذه السلاسل "للإصلاح" فقط قبل شروق الشمس أو غروبها ، والتي تعتمد على الجين المحدد. وهناك سلسلة أخرى غير مقصودة يتم "إصلاحها" قبل غروب الشمس بوقت قصير ، بغض النظر عن الجين. في الوقت المتبقي ، تتم أيضًا عمليات الاسترداد ، ولكنها أقل نشاطًا بكثير.

على الأرجح ، تتجاوب الجينات المناظرة مع التغيرات اليومية وتنتقل إلى المرحلة النشطة بالساعة. من المفترض أن تحفيز النظام التصالحي يعتمد على نمط الجينات الموجودة في قائمة الانتظار من أجل "الإصلاح". ومع ذلك ، هناك حاجة إلى معلومات إضافية وتجارب إضافية للإجابة على هذا السؤال بدقة.

الآن لاحظ العديد من الخبراء الدور العملي الأكثر أهمية للمعلومات التي تم تلقيها. ليس من قبيل الصدفة أن العلماء استخدموا في التجارب دواءًا مشمولًا في مخطط علاج أمراض الأورام.

سيسبلاتين يدمر الخلايا السرطانية ، مما يؤدي إلى تلف الحمض النووي ، بسبب الخلايا التي تفقد القدرة على التطور والمشاركة. ومع ذلك ، في نفس الوقت ، تتضرر الخلايا السليمة من الكبد والكلى وما إلى ذلك من هذا الدواء ، ومن المحتمل أن يتمكن العلماء من حماية الأعضاء عن طريق تطبيق سيسبلاتين اعتمادا على الإيقاعات اليومية لنظام إصلاح الحمض النووي.

ويمكن الاطلاع على معلومات مفصلة عن الدراسة على صفحات PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]