Významný objav pre onkologický výskum
Slovenskí vedci zistili, že proteíny homologickej rekombinácie (čo je druh núdzovej opravy DNA rozsiahlych poškodení) regulujú zapínanie a vypínanie viac ako 500 génov. Doteraz si vedci mysleli, že sa podieľajú len na oprave DNA. U človeka môže tento mechanizmus zohrávať úlohu aj pri onkologických ochoreniach. Tento objav otvára potenciál pre ďalší onkologický výskum. Na štúdii, ktorá bola publikovaná v prestížnom časopise Nucleic Acids Research koncom januára, pracovali vedci pod vedením Silvie Bágeľovej Polákovej zo Slovenskej akadémie vied a Tomáša Szemesa z Univerzity Komenského v Bratislave. Ide o jeden z najprestížnejších časopisov v oblasti biochémie.
Keď sa poškodí DNA, organizmus zapojí mechanizmy na jej opravu. Jedným z najvážnejších poškodení DNA je, ak sa na nej vyskytnú dvojvláknové zlomy. Dôsledkom chybnej opravy týchto zlomov môže byť vznik rakoviny alebo smrť bunky. Jednou z dvoch hlavných dráh zodpovedných za opravu dvojvláknových zlomov na DNA je homologická rekombinácia. Slovenskí vedci odhalili súhru medzi dráhou homologickej rekombinácie a komplexom HIRA.
„Komplex HIRA sa výraznou mierou podieľa na regulácii zapínania a vypínania viacerých génov. Svojou aktivitou tiež zabraňuje vírusovej DNA ovplyvniť ľudský genóm, čím prispieva k antivírusovej vnútornej imunite,“ približuje Tomáš Szemes z Vedeckého parku UK. „Pozorovaný fenomén sme objavili náhodou a zo začiatku sme ani my neverili tomu, že opravné mechanizmy v bunke môžu mať takýto vplyv na zapínanie a vypínanie génov. Bolo potrebné spraviť veľké množstvo kontrolných experimentov aby sme presvedčili seba aj kolegov,“ dodáva Silvia Bágeľová Poláková z Centra biovied SAV.
Výskumníčky Ivana Mišová a Alexandra Piteľová zo Slovenskej akadémie vied zistili, že dráha homologickej rekombinácie ovplyvňuje prepis viac ako 500 génov. Porovnávacou analýzou ukázali, že rovnaký typ génov je regulovaný aj prostredníctvom komplexu HIRA. Zaujímavosťou je, že gény, ktoré sú takýmto mechanizmom regulované, sa nachádzajú v blízkosti tzv. LTR retrotranspozónov. Tie sú mobilnými elementmi v genóme, ktoré majú zrejme spoločný pôvod ako retrovírusy.
Vďaka rozsiahlej analýze bioinformatikov Jaroslava Budiša a Juraja Gazdaricu z Vedeckého parku UK sa podarilo získať poznatky o dopade nesprávnej núdzovej opravy DNA na génovú expresiu.
Na potenciál objavu popísaného v tejto publikácii chcú autori nadviazať ďalším výskumom. Cieľom vedeckého tímu bude ďalej skúmať mechanizmus, akým je dráha homologickej rekombinácie zapojená aj do regulácie prepisu DNA, pretože doposiaľ bola spájaná iba s opravou DNA poškodení.
***
RNDr. Tomáš Szemes, PhD., Mgr. Jaroslav Budiš, PhD., Mgr. Juraj Gazdarica, RNDr. Tatiana Sedláčková, PhD., Mgr. Mária Šmondrková, Mgr. Nina Mayerová a Mgr. Lucia Striešková, PhD., pôsobia na Univerzite Komenského v Bratislave.
Mgr. Silvia Bágeľová Poláková, PhD., Mgr. Ivana Mišová, Mgr. Alexandra Piteľová, Mgr. Zsigmond Benko, Mgr. Karoline Pichlerová a Ing. Ľuboš Cipák, PhD., pôsobia v Slovenskej akadémii vied.
Mgr. Anna Jordáková a RNDr. Martin Převorovský, Ph.D., pôsobia na Karlovej univerzite v Prahe.
Doc. Mgr. Juraj Gregáň, DrSc., pôsobí na Viedenskej univerzite.
Štúdiu publikoval časopis Nucleic Acids Research.
Text: Lenka Miller, Univerzita Komenského Bratislava
Foto: CB SAV, UK Bratislava