DNA 손상은 생명에 대한 지속적인 위협입니다. 태양으로부터의 자외선 (UV) 방사선, 신진 대사의 부산물로 생성 된 자유 라디칼, 심지어 세포 과정의 단순한 마모조차도 DNA를 모두 손상시킬 수 있습니다. 회복되지 않은 상태로두면이 손상은 돌연변이, 세포 사멸 및 심지어 암으로 이어질 수 있습니다.
세포는이 손상으로부터 자신을 보호하기 위해 다수의 DNA 복구 메커니즘을 진화시켰다. 이러한 메커니즘 중 가장 중요한 것 중 하나는 BER (Base Excision Repair)입니다. BER은 DNA의 빌딩 블록 인 개별 염기의 손상을 수리합니다.
저널 _nature_에 발표 된 논문, 버클리 캘리포니아 대학교 (University of California, Berkeley) 및 하워드 휴즈 의료 연구소 (Howard Hughes Medical Institute)의 연구원들은 BER의 기본 메커니즘을 확인했습니다. 그들은 폴리 (ADP- 리보스) 폴리머 라제 -1 (PARP-1)이라는 단백질이 BER에게 필수적이라는 것을 발견했다. PARP-1은 손상된 DNA에 결합하고 손상을 복구하는 데 도움이되는 다른 단백질을 모집합니다.
Sanjay Kumar 박사는“이 연구는 세포가 DNA 손상을 어떻게 복구하는지에 대한 근본적인 이해를 제공한다. "이 지식은 암 및 DNA 손상으로 인한 기타 질병에 대한 새로운 치료법의 발달로 이어질 수 있습니다."
연구자들은 생화학 적 및 유전자 기술의 조합을 사용하여 인간 세포에서 BER을 연구했습니다. 그들은 PARP-1이 손상이 발생한 후 초 안에 손상된 DNA에 결합한다는 것을 발견했다. 이 바인딩은 피해의 수리로 이어지는 캐스케이드 수많은 사건을 유발합니다.
연구원들은 또한 BER에 관여하는 다른 단백질의 모집에 PARP-1이 필요하다는 것을 발견했다. 이들 단백질은 DNA 폴리머 라제 β 및 리가 제 IIIα를 포함한다. DNA 폴리머 라제 β는 손상된 염기의 제거에 의해 생성되는 DNA 가닥의 갭을 채우고, 리가 제 IIIα는 갭을 밀봉한다.
스티븐 제이 엘 덱 박사는“이 연구는 BER의 분자 메커니즘에 대한 자세한 이해를 제공한다”고 말했다. "이 지식은 DNA 손상으로 인한 다양한 질병에 대한 새로운 치료법의 발달로 이어질 수 있습니다."
DNA 손상은 암의 주요 원인이며 BER은 세포 가이 손상을 복구하는 데 사용하는 핵심 메커니즘입니다. BER의 분자 메커니즘을 이해함으로써 연구자들은 암을 예방하거나 치료하는 데 도움이되는 새로운 약물을 개발할 수 있습니다.
