تحقیقات جدیدی سازمان ملی علوم بهداشت محیطی (NIEHS) برای اولین بار چگونگی ورود مولکولهای آسیب دیده به درون DNAدورشتهای را نشان میدهد. این مولوکولها با مرگ سلولها موجب ایجاد برخی بیماریها مانند سرطان، دیابت، فشارخون، بیماریهای قلبی عروقی و بیماریهای ریوی میشوند.
محققان NIEHS با انتشار یافتههای خود در ژورنال Nature، چگونگی استفاده از تکنیک بلورنگاری با وقفه زمانی برای گرفتن تصاویر فوری از واکنشهای بیوشیمیایی درون سلول را توضیح دادند.
با استفاده از این تکنیک محققان برای اولین بار توانستند نحوه عملکرد DNAپلیمراز-آنزیمی که واحدهای سازنده DNA به نام نوکلئوتید را در کنار هم قرار میدهد- در قرار دادن نوکلئوتیدها درون رشته DNA را مشاهده کنند.
آنها همچنین، نشان دادند چگونه وارد شدن واحد آسیب دیده به رشته DNA موجب ایجاد شکافهایی میشود که مکانیسم ترمیم DNAقادر به ترمیم آنها نیست.
دکتر ساموئل ویلسون محقق ارشد این گروه میگوید: آسیب به DNA در اثر آسیبهای اکسیداتیو است. استرسهای اکسیداتیو محصول رادیکالهای آزاد اکسیژن است که در پاسخ به مواد شیمیایی خاص، نور ماوراءبنفش و سایر فاکترهای محیطی ایجاد میشوند.
نوکلئوتیدهای دارای اتم اضافی اکسیژن، اکسید میشوند. این نوکلئوتیدهای اکسید شده معمولاٌ تحت کنترل شدید هستند اما وقتی تعداد آنها زیاد میشود، DNAپلیمراز آنها را به رشته DNA اضافه میکند.
وقتی یکی از این نوکلئوتیدهای اکسید شده وارد رشته DNA میشود، میتواند طبق روال با نوکلئوتید مقابل خود جفت شود و در نتیجه شکافی در DNA ایجاد میشود. تا قبل از این مطالعه کسی نحوه عملکرد DNAپلیمراز را ندیده بود.
به گفته این گروه، آنتیاکسیدانها (مولکولهایی که مانع از اکسیداسیون میشوند) موجب کاهش سطح نوکلئوتیدهای اکسید شده میشوند و در نتیجه از بیماریهای احتمالی جلوگیری میکنند.
آیا نوکلئوتیدهای اکسید شده قادر به کشتن سلولهای سرطانی هستند؟
هرچند شکاف حاصل از این نوکلئوتیدهای اکسید شده در رشته DNA با کشتن سلول موجب ایجاد بیماری میشود، اما محققان یکی از مزایای بالقوه آن را در کشتن سلولهای سرطانی میدانند.
به گفته برت فرودنتال نویسنده مسئول این مقاله استرسهای اکسیداتیو سلولهای سرطانی بیشتر از سلولهای معمولی است.
سلولهای سرطانی با استفاده از آنزیمی برای حذف نوکلئوتیدهای اکسید شده این مشکل را حل میکنند. تحقیقات انجام شده توسط سایر تیمهای تحقیقاتی نشان میدهد که با مهار این آنزیم شاید بتوان موجب مرگ سلولهای سرطانی شد.
منبع: MNT
ترجمه: مهسا شیرانی