Wissenschaftler vom MIT haben das Rätsel gelöst, warum das erzwungene Einschalten von Genen, die für die DNA-Reparatur verantwortlich sind, die Netzhaut bei Mäusen nicht verjüngt, sondern deren Zellen abtötet. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Science Signaling vorgestellt.
Jeden Tag gibt es in jeder Zelle unseres Körpers 10 bis 20.000 kleine DNA-Ausfälle, die zum Aufbrechen der Spiralen führen. Ein ganzer Komplex von Proteinen und Signalmolekülen reagiert auf diese Zusammenbrüche, die sie erkennen, die Möglichkeit einer Reparatur bewerten, die gebrochenen Fäden verbinden oder der Zelle signalisieren, sich selbst zu zerstören.
Russische und ausländische Wissenschaftler haben diese Systeme lange Zeit untersucht, um genau zu verstehen, welche Arten von DNA-Schäden sie reparieren, was ihre Aktivität beeinflusst und ob sie erhöht werden können, indem Zellen für Strahlung unverwundbar gemacht und ihr Besitzer vor der Entstehung von Krebs geschützt werden.
Vor zehn Jahren, sagte Samson, führte ihr Team eine der ersten derartigen Studien durch. Sie verfolgten, wie die erhöhte Aktivität des AAG-Gens, das für die Eliminierung kleiner einzelner Läsionen in einem der DNA-Stränge verantwortlich ist, die Funktion der Augen von Mäusen beeinflusst, die eine "Pferd" -Dosis Chemotherapie erhalten haben.
Die Wissenschaftler hofften, dass die verbesserte Arbeit des "Unsterblichkeitsgens" die Netzhaut von Nagetieren vor Degeneration schützen würde, aber in Wirklichkeit geschah genau das Gegenteil - die lichtempfindlichen Zellen begannen noch schneller zu sterben und die Mäuse wurden schnell blind.
Sie verbrachten die nächsten zehn Jahre damit, dieses Rätsel zu lösen. Die Antwort erwies sich als sehr einfach. Es stellte sich heraus, dass die AAG-Enzymmoleküle so viele beschädigte DNA-Segmente herausschneiden, dass dies zum Einschluss eines speziellen "Todesproteins" führte, eines PARP-Moleküls, das Nekrose auslöst, eine der Varianten des zellulären Suizids.
Während normaler DNA-Reparatursysteme erkennt dieses Enzym Brüche in einzelnen DNA-Strängen, bindet sich an diese und erzeugt Signale, die andere Proteine veranlassen, diese Schäden zu reparieren. Für den Fall, dass es zu viele solcher Brüche gibt, entzieht die übermäßig hohe PARP-Aktivität der Zelle ihre Reserven an "Energiewährung", ATP-Molekülen, was zu ihrem Zerfall und Tod führt.
Wie Samson und ihre Kollegen herausfanden, gelangt der Inhalt der ehemaligen Zelle in den Interzellularraum und verursacht Entzündungen, die die Aufmerksamkeit von Makrophagen auf sich ziehen, speziellen Immunkörpern, die die Überreste toter Zellen "verdauen".
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Sie produzieren wiederum eine Reihe aggressiver Moleküle, die in die noch lebenden Rezeptoren der Netzhaut eindringen und die DNA weiter schädigen. Dies führt zu einem neuen Ausbruch der AAG-Aktivität, einer Aktivierung von PARP, dem Tod eines neuen Zellteils und einer erhöhten Entzündung. Infolgedessen zerstört sich das gesamte Gewebe schnell selbst.
Ähnliche Prozesse, wie nachfolgende Experimente an Mäusen zeigten, treten, wenn auch in weniger dramatischer Form, in anderen Geweben und Organen von Mäusen auf, einschließlich Kleinhirn, Knochenmark und Bauchspeicheldrüse. Laut Samson wird ihr Team in naher Zukunft untersuchen, wie diese Probleme für menschliches Gewebe und einzelne Zellen charakteristisch sind.
