Si funksionon sistemi alarmues i ADN-së

Molekula e ADN-së është kimikisht e paqëndrueshme duke dhënë lezione të ADN-së të natyrave të ndryshme.

Kjo është arsyeja se pse zbulimi i dëmit, sinjalizimi dhe riparimi i ADN-së, që njihet së bashku si reagim ndaj dëmtimit të ADN-së, është i nevojshëm.

Reagimi ndaj dëmtimit të ADN-së është jashtëzakonisht i rëndësishëm, për shembull, për sigurimin e cilësisë më të lartë të mundshme të ADN-së para replikimit – dyfishimit të ADN-së para ndarjes qelizore. Nëse ADN-ja e dëmtuar replikohet, rreziku nga kanceri dhe sëmundjet e tjera rritet në mënyrë të konsiderueshme për shkak të mutacioneve. Në përgjithësi, kjo mund të çojë në vdekjen e vetë qelizës.

Riparimin i ADN-së përbëhet nga enzimat të cilat e gjejnë ADN-në e dëmtuar dhe e riparojnë atë para se të replikohet. Këto enzima funksionojnë ndryshe. Disa prej tyre i njohin bazat e dëmtuara dhe japin sinjale të enzimeve të tjera, të cilat e riparojnë ADN-në.Ataksi-telangiektazia me mutacion (ATM) është një kinazë e cila e transmeton sinjalin nga ADN-ja e dëmtuar në sistemet qelizore riparuese. Shkencëtarët mendonin se ATM i njeh ekskluzivisht ADN-të me fillesa të dyfishta (DSB). Këto thyerje janë jashtëzakonisht të rrezikshme, sepse ato mund të çojnë në humbjen e informacionit gjenetik.

Svetlana V. Khoronenkova e cila është studiuese akademike në universitetin shtetëror të Moskës Lomonosov dhe në Universitetin e Oksfordit ishte në mesin e shkencëtarëve të cilët arritën ta zbulojnë një rol të ri për ATM. Ajo e dizajnoi projektin, e kontrolloi pjesën e tij eksperimentale dhe i përgatiti rezultatet për publikim. Artikulli i shkruar nga Svetlana V. Khoronenkova dhe kolegu i saj Grigory L. Dianov u publikua në PNAS.

"Thyerjet endogjene dy-fillesash formohen rrallë në ADN. Koncepti i funksionit qelizor qëndron në parandalimin e formimit të thyerjeve dy-fillesash të ADN-së.", – tha Svetlana V. Khoronenkova. "Ne tani e kuptojnë se ATM njihet dhe aktivizohet në reagim të ADN me thyerje me një fillesë (SSB)".

Svetlana V. Khoronenkova përmendi se rreth 15-20.000 ADN endogjene me thyerje me një fillesë formohen në ditë. Në anën tjetër, vetëm 10-20 ADN me thyerje dy-fillesëshe formohen gjatë kësaj periudhe. Kjo e thekson rëndësinë e sinjalizimit të pranisë së ADN së pariparuar me thyerje një-fillesëshe për t’i riparuar sistemet.

Në reagim të thyerjeve një-fillesëshe të ADN, ATM vetaktivizohet dhe e transmeton sinjalin në lidhje me dëmin.

Kjo çon në një vonesë në replikimin e ADN-së, duke i dhënë qelizës më shumë kohë për t’u riparuar.

Nëse riparimi me kohë nuk mund të ndodhë, replikimi mbi ADN-të që përmbajnë SSB rezulton në formimin e DSB-ve të dëmshme, duke e rritur rrezikun e kancerit dhe sëmundjeve të tjera.

Në veçanti, mutacionet në gjenin e ATM lidhen me ataksi-telangiektazisën (A-T), një sëmundje e rrallë e trashëguar me simptoma në fëmijërinë e hershme dhe një jetëgjatësi të shkurtër. Në përgjithësi, ka rreth një rast të dokumentuar në 40,000-100,000 lindje në mbarë botën, dhe rreth 1% e popullsisë së botës e bartin mutacionin në ATM. Përveç imunitetit dhe neurodegjenerimit, A-T karakterizohet me ndjeshmëri ekstreme dhe predispozicion ndaj kancerit.

"Tani duam të kuptojmë se si ATM aktivizohet në reagim të SSB-ve. Kjo punë e ardhshme në fund do të ndihmojë në zhvillimin e terapive të reja, dhe në një përpjekje për t’i përmirësuar jetët e atyre që vuajnë nga A-T dhe sëmundjet me fenotip të ngjashëm", – përmblodhi Svetlana V. Khoronenkova.