DNA skadas ständigt av en mängd olika faktorer, inklusive ultraviolett strålning från solen, fria radikaler som produceras av metabolism och fel under DNA-replikering. För att skydda sig mot dessa hot har celler ett antal DNA-reparationsmekanismer.
En av de viktigaste DNA-reparationsmekanismerna kallas nukleotidexcisionsreparation (NER). NER ansvarar för att reparera skador på enkelsträngat DNA. Processen börjar när ett protein som kallas XPA känner igen det skadade DNA:t. XPA rekryterar sedan ett antal andra proteiner till skadeplatsen, inklusive NER-endonukleaset, som skär den skadade DNA-strängen. Mellanrummet fylls sedan i av ett DNA-polymeras, och DNA:t förseglas med ett DNA-ligas.
Den nya studien av forskare vid UC Berkeley identifierade strukturen hos NER-endonukleaset. Forskarna fann att NER-endonukleaset är en dimer, vilket betyder att det består av två identiska underenheter. De två underenheterna går samman för att bilda en ficka som binder till det skadade DNA:t. Forskarna fann också att NER-endonukleaset har ett antal andra egenskaper som gör att det effektivt kan reparera skadat DNA.
Den nya forskningen ger nya insikter om hur celler skyddar sig mot de skadliga effekterna av DNA-skador. Fynden kan leda till utvecklingen av nya läkemedel som riktar sig mot DNA-reparationsmekanismer. Dessa läkemedel kan användas för att behandla en mängd olika sjukdomar, inklusive cancer och neurodegenerativa störningar.
Förutom NER finns det ett antal andra DNA-reparationsmekanismer. Dessa mekanismer inkluderar:
* Basexcisionsreparation (BER) :BER reparerar skador på enskilda baser i DNA.
* Reparation av felmatchningar (MMR) :MMR reparerar fel som uppstår under DNA-replikering.
* Rekombinationell reparation :Rekombinationell reparation använder homologa kromosomer för att reparera skadat DNA.
* Icke-homolog ändkoppling (NHEJ) :NHEJ är en typ av DNA-reparation som sker i frånvaro av en homolog kromosom.
Dessa DNA-reparationsmekanismer arbetar tillsammans för att skydda genomets integritet. Genom att förhindra att DNA-skador ackumuleras bidrar dessa mekanismer till att cellerna fungerar korrekt och att organismen förblir frisk.
