Polka współodkrywcą elementu mechanizmu naprawy DNA

Naukowcy odkryli, że niektóre białka dzięki specyficznym fragmentom swoich cząsteczek potrafią się nawzajem przyciągać, umożliwiając tym samym ciągłą naprawę DNA i chroniąc organizm człowieka przed nowotworami - poinformowała Marzena Bieńko, absolwentka biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim, obecnie doktorantka w Instytucie Biochemii Kliniki Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie w Niemczech.

W badaniach wykorzystano m.in. nagrodzone w 2004 r. chemicznym Noblem odkrycie niezbędnego dla ludzkiej komórki białka o nazwie ubikwityna.

Od września 2004 r. Bieńko kierowała we Frankfurcie projektem, w którym uczestniczyli także m.in. naukowcy z brytyjskiego Uniwersytetu Sussex i szwajcarskiej Państwowej Wyższej Szkoły Technicznej w Zurichu. Bieńko nadzorowała realizację projektu, nad zespołem czuwał natomiast jej przełożony w Instytucie Biochemii, prof. Ivan Dikic.

Przedmiotem ich badań były uszkodzenia DNA spowodowane na przykład przez promieniowanie UV pochodzące ze słońca. Promieniowanie to może uszkadzać nasz materiał genetyczny. Uszkodzenia DNA blokują działania białka o nazwie polimeraza delta, które potrafi kopiować tylko i wyłącznie nienaruszone DNA.

Kopiowanie DNA to podstawa tworzenia się nowych komórek, a więc proces niezbędny dla życia człowieka. Nie naprawione uszkodzenie DNA prowadzi do mutacji komórek, natomiast nagromadzenie się mutacji bardzo często prowadzi do nowotworu.

Badacze z zespołu Marzeny Bieńko odkryli, że białko ubikwityna powoduje, że rolę polimerazy delta przejmuje w organizmie człowieka polimeraza eta. Ubikwityna "przyczepia się" najpierw do innego białka, o nazwie PCNA, które otacza DNA niczym pierścień.

Odkryliśmy, że polimeraza eta, podobnie jak trzy pozostałe polimerazy DNA z tak zwanej "rodziny Y", o nazwach iota, kappa i Rev1, posiada specjalne domeny, czyli fragmenty cząsteczki białka mogące łączyć się z ubikwityną - mówi Bieńko.

Na obszarze tych domen znajdują się aminokwasy, które są "przyciągane" do aminokwasów obecnych na powierzchni ubikwityny. W ten sposób białka przyłączają się do siebie. Zespół Bieńko odkrył dwie takie domeny, które nazwał UBM i UBZ. Domena UBZ występuje w polimerazach eta i kappa, natomiast UBM w iota i Rev1.

Naukowcy ustalili, że w momencie uszkodzenia DNA przyłączenie ubikwityny do pierścienia PCNA umożliwia odpowiednią lokalizację polimerazy eta i jej aktywację. Dzięki temu możliwe staje się kopiowanie także uszkodzonego DNA.