Tak bakterie naprawiają uszkodzone DNA. Czy podobna metoda pomoże ludziom?

Na łamach Nature ukazał się artykuł poświęcony prowadzonym w czasie rzeczywistym obserwacjom, które obejmowały bakterie naprawiające uszkodzenia w obrębie DNA. Naukowcy chcieliby wykorzystać podobne podejście np. do leczenia nowotworów u ludzi.

Szczegółowe analizy dotyczyły bakterii z gatunku Escherichia coli, których kluczowe enzymy i DNA zostały zabarwione znacznikami fluorescencyjnymi. W ten sposób naukowcy byli w stanie obserwować w czasie rzeczywistym proces naprawy DNA tych mikroorganizmów.

Czytaj też: Rozszyfrować „niepotrzebną złożoność” – przełom w dekodowaniu DNA

Naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu Uppsala zdołali między innymi zebrać informacje dotyczące schematów wykorzystywanych przez bakterie do prowadzenia bezbłędnej autoregeneracji. Badacze opisali na łamach Nature wnioski, do jakich doszli. Z artykułu wynika, że bakterie E.coli były hodowane wewnątrz miniaturowych kanałów, które umożliwiały im śledzenie wybranych mikroorganizmów.

W ramach eksperymentu wykorzystano bakterie z gatunku Escherichia coli

Następnie autorzy badania dokonali „nacięć” w DNA bakterii z wykorzystaniem narzędzia do edycji genów zwanego CRISPR. Odcięte fragmenty zostały oznaczone z użyciem znaczników fluorescencyjnych, dzięki czemu nacięcia były widoczne pod mikroskopem. Do określenia lokalizacji białek RecA użyto natomiast przeciwciał. Okazało się, że bakterie potrzebowały średnio 15 minut na wykonanie potrzebnych „napraw”.

Co więcej, znalezienie odpowiednich schematów wykorzystywanych do autoregeneracji DNA zajmowało bakteriom zaledwie 9 minut. Zdaniem naukowców kluczową rolę w całym procesie odgrywa budowa białka RecA, które rozchodzi się po całej komórce i przesuwa w poszukiwaniu pasujących sekwencji. Badacze porównują to do sytuacji, w której przechadzamy się po bibliotece szukając numerów pasujących nam książek.

Czytaj też: Wystarczy 15 sekund kontaktu, by pozostawić swoje DNA

Wykorzystanie podobnego procesu mogłoby umożliwić prowadzenie napraw ludzkiego DNA. Jego uszkodzenia mogą bowiem prowadzić do występowania wielu chorób, takich jak nowotwory. Mając możliwość usuwania tego typu usterek, naukowcy mogliby zapobiegać tym dolegliwościom.