Top1ccs вызывают динамические изменения гибридных уровней в определенных геномных сайтах в клетках HCT116. Источник: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adm8196
Исследовательская группа из Болонского университета впервые определила конкретное место и геномный контекст, где происходят разрывы ДНК из-за ингибирования топоизомеразы I, белка, имеющего решающее значение для многих биологических процессов в клетках. Результаты опубликованы в журнале Science Advances, может привести к значительному прогрессу в разработке новых методов лечения рака.
Одной из важнейших функций топоизомеразы I является регуляция суперспирализации ДНК. Фактически, молекула ДНК обычно сворачивается сама на себя несколько раз, чтобы поместиться внутри ядра клетки, и «расслабляется» только в определенные моменты, например, во время репликации и транскрипции.
Эта фундаментальная роль в жизни клеток делает топоизомеразу I важной мишенью для лечения рака: ее ингибирование приводит к разрывам нитей ДНК, предотвращая репликацию больных клеток. Этот механизм разрушения был в центре внимания исследователей Альма-матер.
«Используя технологии секвенирования генома, мы смогли картировать двухцепочечные разрывы в ДНК по всему геному человека и интегрировать эти данные с геномными картами других важных факторов, участвующих в процессе транскрипции ДНК», — объясняет Джованни Капранико, профессор кафедры фармацевтики и биотехнологии Болонского университета, который координировал исследование.
«Интегрируя и биоинформатически анализируя эти данные, мы впервые смогли определить местоположение и геномный контекст, в котором происходят разрывы, вызванные ингибированием топоизомеразы I ДНК. Мы также обнаружили, что этот механизм разрыва происходит только в начале фазы клеточного цикла, когда происходит репликация ДНК».
Короче говоря, результаты описывают новый механизм, посредством которого ингибирование топоизомеразы вызывает повреждение ДНК и геномную нестабильность в раковых клетках, открытие, которое может привести к появлению новых методов лечения рака.
Исследование было проведено Группой исследований геномной нестабильности при раке кафедры фармацевтики и биотехнологии Болонского университета.
Исследовательская группа под руководством профессора Джованни Капранико включает Рене К. Дуардо, Джессику Маринелло, Марко Руссо, Сару Морелли, Симону Пепе и Федерико Герра. Во время исследования Рене К. Дуардо (тогда аспирант) провела время за границей в Андалузском центре молекулярной биологии и регенеративной медицины (CABIMER) и в Севильском университете под руководством профессоров Андреса Агилеры и Белен Гомес Гонсалес.
Дополнительная информация: Рене К. Дуардо и др., Отравление топоизомеразой I ДНК человека вызывает нестабильность генома, опосредованную R-петлей, ослабленную фактором транскрипции IIS, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adm8196
Информация о журнале: Science Advances Предоставлено Болонским университетом
