Nowy numer 42/2019 Archiwum

Chemia. Ciągła naprawa

Nagrodę Nobla z chemii otrzymali trzej panowie: Tomas Lindahl, Paul Modrich i Aziz Sancar. Za co? Za wyjaśnienie „na poziomie molekularnym, w jaki sposób komórki naprawiają uszkodzone DNA i chronią informację genetyczną”.

Nie ma wątpliwości, że to w DNA znajduje się przepis na budowę biologiczną naszego ciała. Ten przepis może pod wpływem bodźców zewnętrznych ulegać modyfikacjom, ale nie całkowitej zmianie. Informacja zapisana w DNA jest jednak podatna na błędy i uszkodzenia. Niektóre korzystne, w przeważającej jednak części mogące prowadzić do chorób, w tym nowotworów, a nawet śmierci. Szczególnie krytycznym momentem jest ten, w którym komórka się rozmnaża, a wraz z nią kopiowane jest DNA. Jeżeli w DNA jest jakiś błąd lub uszkodzenie, zostaje ono powielone na kolejną komórkę, a potem jeszcze na następne. Może się zdarzyć, że wada jest nieznacząca, ale często jest tak, że zaburzeniu ulegają podstawowe mechanizmy komórki. W ten sposób mogą powstawać nowotwory. Czynników, które uszkadzają DNA, jest bardzo dużo. To promieniowanie elektro magnetyczne o różnej długości (np. UV), wolne rodniki i masa czynników chemicznych. Jednak nawet bez tych czynników DNA jest narażone na uszkodzenia w procesie kopiowania. Są ich tysiące. Ani człowiek, ani żaden inny organizm na ziemi nie byłby w stanie przeżyć, ba, pewnie nigdy by nie powstał, gdyby nie system naprawiania DNA. Ten – biorąc pod uwagę ilość występujących błędów i uszkodzeń DNA – choć nie jest idealny, działa całkiem sprawnie. Tegoroczni nobliści z chemii zajmowali się różnymi aspektami działania systemu naprawy DNA. Szwed Tomas Lindahl, który jest profesorem chemii medycznej i fizycznej, pokazał pewien paradoks. Podczas gdy jeszcze w latach 70. XX wieku powszechnie wierzono, że DNA jest pewnym i stabilnym magazynem informacji, prof. Lindahl eksperymentalnie udowodnił, że jest inaczej – cząsteczka DNA jest bardzo niestabilna.

Co więcej, wykazał, że przy tak dużej podatności na powstawanie błędów niemożliwy jest rozwój życia. Chyba że już na poziomie komórki funkcjonują sprawne mechanizmy naprawcze. Te znaleziono niedługo później, ale przez wiele lat uczeni nie zdawali sobie sprawy z tego, jak one działają. Prof. Lindahl odkrył, że jeden z podstawowych sposobów, w jakie komórka się naprawia, polega na wycinaniu tej części DNA, która uległa uszkodzeniu. Dzieje się to w czasie kopiowania DNA tuż przed procesem podziału komórki. Amerykanin Paul Modrich (profesor w Duke University School of Medicine) opisał proces tzw. naprawy niesparowanych zasad DNA. Ten mechanizm pozwala zmniejszyć częstotliwość występujących błędów aż tysiąckrotnie! Innymi słowy, gdy nie działa prawdopodobieństwo wystąpienia błędu w czasie kopiowania DNA wzrasta tysiąckrotnie. Trzeci z noblistów, biochemik tureckiego pochodzenia Aziz Sancar, zbadał proces naprawy DNA przez wycinanie nukleotydu. Ten mechanizm służy do naprawiania dużych uszkodzeń spowodowanych czynnikami chemicznymi i fizycznymi (takimi jak np. promieniowanie). Osoby, u których ten mechanizm naprawy DNA działa wolniej albo nie działa wcale, nieporównywalnie częściej zapadają na nowotwory. Komórka ma wiele sposobów na samonaprawianie się. Tegoroczni nobliści mają ogromny udział w zrozumieniu tych procesów. Tylko co praktycznego wynika z ich pracy? Złe działanie systemu naprawczego komórek prowadzi do wielu różnych chorób, z których najbardziej znane to nowotwory. Poznanie mechanizmów naprawczych komórek to w gruncie rzeczy poznanie mechanizmów tworzenia nowotworów. I, co równie ważne, poznanie mechanizmów ich unicestwiania. Trzem tegorocznym noblistom udało się ustalić szczegóły działania mechanizmów naprawczych i kontrolnych DNA.

« 1 »
oceń artykuł Pobieranie..

Zobacz także

Ze względów bezpieczeństwa, kiedy korzystasz z możliwości napisania komentarza lub dodania intencji, w logach systemowych zapisuje się Twoje IP. Mają do niego dostęp wyłącznie uprawnieni administratorzy systemu. Administratorem Twoich danych jest Instytut Gość Media, z siedzibą w Katowicach 40-042, ul. Wita Stwosza 11. Szanujemy Twoje dane i chronimy je. Szczegółowe informacje na ten temat oraz i prawa, jakie Ci przysługują, opisaliśmy w Polityce prywatności.

Zamieszczone komentarze są prywatnymi opiniami ich autorów i nie odzwierciedlają poglądów redakcji