Загадочная мутация и восстановление ДНКРак вызывается мутациями ДНК, которые могут быть вызваны рядом факторов, включая УФ-излучение, определенные химические вещества и курение, а также ошибки, возникающие естественным образом во время деления клеток.
Клетка распознает большинство этих мутаций и исправляет их с помощью множества механизмов восстановления. Однако восстановление ДНК несовершенно, поэтому оно может оставлять определенные мутации непоправленными или восстанавливать их неправильно, что приводит к изменениям в ДНК.
Понимание следов этих мутационных процессов — важный первый шаг в определении причин рака и потенциальных возможностей для новых методов лечения.«Мутации ДНК, которые мы видим в раковых клетках, были вызваны инь и янь повреждения и восстановления ДНК», — объясняет Мориц Герстунг, руководитель исследовательской группы EMBL-EBI. «Когда мы изучаем геном рака пациента, мы смотрим на конечный результат множественных мутационных процессов, которые часто продолжаются в течение десятилетий, прежде чем болезнь проявит себя. Реконструкция этих процессов и их вклада в развитие рака немного похожа на судебно-медицинскую экспертизу. анализ места авиакатастрофы, попытка собрать воедино то, что произошло. К сожалению, нет черного ящика, который бы нам помог.
Контролируемые эксперименты на модельных организмах могут использоваться для имитации некоторых процессов, которые, как считается, действуют на геномы рака, и для установления их точного происхождения ».Что нам могут сказать черви
Предыдущие исследования показали, что одним из первых путей репарации ДНК, связанных с повышенным риском рака, является репарация несоответствия ДНК (MMR). В настоящем исследовании C. elegans используется в качестве модельной системы для более подробного изучения MMR.
«Доктор Беттина Майер в моей команде инициировала этот проект, оценивая виды мутаций, которые возникают, когда C. elegans дефектна по одному конкретному пути репарации ДНК», — говорит профессор Антон Гартнер, главный исследователь Центра генной регуляции и экспрессии в Данди. «Поскольку для размножения этих червей от одного поколения к другому требуется всего три дня, процесс изучения того, как передается ДНК, значительно ускоряется. Восстановление несоответствия ДНК распространяется на многие поколения, и это позволило нам вывести отчетливую мутационную модель.
Большой вопрос заключался в том, происходит ли тот же тип мутагенеза и в раковых клетках человека ».Чтобы ответить на этот вопрос, аспирантка EMBL-EBI Надя Волкова сравнила результаты C. elegans с генетическими данными из 500 геномов рака человека.«Мы обнаружили сходство между наиболее распространенной сигнатурой, связанной с мутациями в генах MMR у людей, и паттернами, обнаруженными у нематодных червей», — объясняет Волкова. «Это говорит о том, что один и тот же мутационный процесс действует у нематод и людей.
Наш подход позволяет нам найти точный профиль дефицита MMR и больше узнать о том, что происходит, когда восстановление ДНК идет не так».Эти результаты могут привести к лучшему пониманию причин рака и потенциально помочь в выборе наиболее подходящего лечения.