Шестого октября мы узнали о том, кто в нынешнем году стал лауреатом Нобелевской премии по химии, и поспешили сообщить об этом нашим читателям. Напомним, что премию присудили за исследования в области репарации ДНК.

В нашей молекуле наследственности нередко случаются дефекты, которые могут самым неприятным образом сказаться на состоянии организма: ДНК может просто порваться одной или сразу двумя цепочками, и тогда её просто нужно сшить обратно, однако бывают и более хитроумные повреждения, связанные с модификацией букв генетического кода – нуклеотидов, или же с заменой правильных нуклеотидов на неправильные, искажающие смысл записанной в ДНК информации. Вот для исправления таких модификаций и неподобающих замен существуют специальные системы ферментов, и именно за расшифровку того, как они работают, Томас Линдаль, Азиз Санджар и Пол Модрич получат 10 декабря свою нобелевскую награду.

Два месяца с момента объявления лауреатов и до церемонии награждения – с одной стороны, срок небольшой, но только если не знать, что нового мы узнали за это время про репарацию ДНК. А узнали мы довольно много. Например, что человеческая ДНК в районе двуцепочечных разрывов начинает активно дёргаться, извиваться, в общем, у неё заметно увеличивается подвижность, как будто молекула специально размахивает внезапно образовавшимися концами. До недавнего времени такую «танцующую ДНК» наблюдали в разных других клетках, и вот наконец то же самое увидели и в человеческих.

Более того, команда из Рокфеллеровского института, опубликовавшая своё открытие в Cell, заодно определила и те внутриклеточные структуры, которые увеличивают подвижность ДНК – ими оказались белковые комплексы оболочки ядра и соединённые с ними микротрубочки цитоплазмы. (Микротрубочками называют длинные палочкообразные структуры, сложенные из множества белковых молекул и играющие роль клеточного скелета.) То есть ДНК, у которой случились разрывы в обеих цепях, начинает мельтешить под действием сложного белкового аппарата, причём это необходимо для того, чтобы ремонт прошёл удачно – считается, что если ДНК в месте разрыва будет активно двигаться, то репарирующим ферментам будет проще найти и соединить разорванные концы.

Что до самого механизма зашивания разрывов, то биологи продолжают уточнять. Например, в статье в Nature Cell Biology исследователи из Университета Альберты описывают поведение белка RNF138, чья задача – снять другой белок, Ku, с образовавшихся концов ДНК. Ku служит им чем-то вроде заглушки, но в его присутствии ликвидировать разрыв нельзя, поэтому и нужен RNF138, о котором пока что известно не слишком много.

Если же говорить о собственно «нобелевских» механизмах репарации ДНК, то здесь стоит вспомнить работу биологов из Университета Вандербильта, которые обнаружили ещё один белок, участвующий в так называемой эксцизионной репарации путём удаления повреждённых оснований. Когда в ДНК появляется модифицированный нуклеотид, в дело вступают ферменты гликозилазы, которые отщепляют от нуклеотида повреждённое азотистое основание (напомним на всякий случай, что нуклеотид – это трёхчастная молекула, состоящая из остатка фосфорной кислоты, сахара дезоксирибозы и одного из четырёх азотистых оснований; в состав ДНК входят 4 основания, аденин, тимин, гуанин и цитозин, и именно они и есть те самые 4 буквы генетического кода).

Продолжение на сайте "Наука и жизнь".