Enzym budzi uśpione geny
Marta Pieszko | 2007-02-11
Już od wielu lat naukowcy badali mechanizm, który przyczynia się do rozwoju złośliwych nowotworów - przyłączanie się grup metylowych, tzw. metylacja części DNA powodująca wyłączanie określonych genów. To wyciszanie genów wpływa również na działanie genów supresorowych nowotworów, które w swoim niezmetylowanym stanie hamują niekontrolowany wzrost komórek. W przeciwieństwie do prawdziwych mutacji, gdzie część DNA jest zmieniana lub gubiona, te epigeniczne zmiany są odwracalne. Dlatego też mechanizm ten jest postrzegany jako obiecujący w walce z rakiem.
Komórki stosują ten mechanizm usypiania genów i budzenia ich ponownie w wielu procesach regulacyjnych. Wiadomo jak przyłączane są grupy metylowe. Proces odwrotny – demetylacja jednak do tej pory jest dość mało znany. Naukowcy pod kierunkiem profesora Christofa Niehrsa i profesora Franka Lyko z German Cancer Research Center zidentyfikowali białko o nazwie Gadd45a jako kluczowe w mechanizmie demetylacji. Białko Gadd45a było znane już od dość dawna, brało udział w wielu procesach komórkowych.
W serii eksperymentów naukowcy wykazali, że wzrost poziomu Gadd45a w komórce budzi dezaktywowane geny z ich uśpienia. Eksperymenty kontrolne wykazały, że grupy metylowe zostały odłączone od reaktywowanych genów. W przypadku celowego wyłączenia Gadd45a rezultatem jest hypermetylacja wielu odcinków DNA. Usunięcie grup metylowych, jak wykazali naukowcy, powoduje, że Gadd45a wchodzi w interakcje z enzymami związanymi z naprawą DNA. Dane uzyskane przez Niehrsa i Lyko wskazują na to, że Gadd45a indukuje enzymy tnące DNA w celu usunięcia regionów zmetylowanych, które następnie są zastępowane przez niezmetylowane elementy.
"Wpływ Gadd45a na rozwój nowotworów wykazano na przykładzie myszy nieposiadających tego białka. Zwierzęta te cierpiały szczególnie często na nowotwory złośliwe. Brak Gadd45a powodował u nich nadmierna metylacje supresorowych genów nowotworowych. Tak więc Gadd45a stał się interesującym celem dla onkologów klinicznych."
Źródło: Science Daily, "Enzyme Wakes Sleeping Genes", February 7, 2007