Het kernmembraan (afb: WikiMedia Commons)
Er zijn verschillende systemen om beschadigd DNA te herstellen. Nu schijnt er een niet eerder ontdekt herstelsysteem ook in mensencellen te zijn gevonden. Daarbij reageren eiwitten in het kernmembraan direct op beschadigingen in het DNA. Het onderzoek stond onder leiding van Younghoon Kee van de afdeling nieuwe biologie van het Daegu Gyeongbuk-instituut in Zuid-Korea.
Hoewel DNA belangrijke genetische informatie bevat die de levensactiviteiten van cellen reguleert, kan het gemakkelijk worden beschadigd door straling of chemicaliën. Met name als ernstige schade, dubbelstrengsbreuken, niet goed wordt hersteld, kunnen cellen afsterven of kanker ontwikkelen. Hoewel reparatie daarvan een belangrijk afweermechanisme is dat de vermenigvuldiging van kankercellen voorkomt, kunnen die dit herstelvermogen wel degelijk gebruiken om ongevoelig voor kankermedicijnen te worden.
In deze studie ontdekte Kee en de zijnen dat beschadigd DNA aanwezig is in een eiwitstructuur genaamd het kernmembraanporiecomplex (NPC), dat zich in het kernmembraan van de celkern bevindt. Deze bevinding is een essentiële aanwijzing dat DNA, wanneer het beschadigd is, zich naar een specifieke locatie in cellen verplaatst om te interacteren met de eiwitten die nodig zijn voor reparatie. Hoewel dit fenomeen is gerapporteerd bij organismen zoals gist en fruitvliegjes, heeft deze studie hetzelfde fenomeen voor het eerst aangetoond in menselijke cellen.
De onderzoekers ontdekten ook dat beschadigd DNA zich bindt aan eiwitten in het kernmembraan om het reparatieproces te initiëren en identificeerde de eiwitlocatie die nodig is voor deze interactie. Deze ontdekking zou de weg kunnen vrijmaken voor een nieuwe strategie voor kankerbehandeling die het herstelmechanisme van DNA-schade reguleert of het herstelvermogen van kankercellen remt.
“Deze studie markeert een belangrijke mijlpaal in de identificatie van een nieuw DNA-herstelpad in menselijke cellen en biedt een aanwijzing voor het begrijpen van kankerontwikkeling en behandelresistentie”, aldus Kee. “Het interactiemechanisme van kernmembraaneiwitten en DNA kan in de toekomst bijdragen aan de ontwikkeling van kankermedicijnen.”
Bron: phys.org