Ученые открыли новый механизм, который защищает концы хромосом от ошибочного «ремонта» со стороны клетки. Хотя восстановление ДНК жизненно необходимо, попытки «чинить» концы хромосом — теломеры — могут иметь катастрофические последствия.

Исследование, проведённое в Линчепингском университете в Швеции совместно с Институтом исследования рака в Великобритании, проливает свет на процессы, связанные с развитием рака и некоторых редких болезней.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Клетки постоянно следят за состоянием своей ДНК. Обычно обрыв двойной спирали воспринимается как тяжелое повреждение, требующее немедленного восстановления. Но у хромосом есть естественные окончания, которые выглядят как обрывки ДНК. Если бы клетка попыталась соединить такие концы, возникли бы слияния хромосом, способные превратить клетку в раковую. Поэтому теломеры должны быть защищены от ошибочной работы ремонтных белков.

Команда Франчески Лоттерсбергер ранее показала, что ключевой белок DNA-PK помогает в обработке теломер и предохраняет их от разрушения. Оставалось неясным, почему он при этом не запускает механизм сращивания. Совместная работа с доктором Максом Дугласом показала, что важную роль играют белки RAP1 и TRF2. RAP1, доставляемый к теломерам TRF2, напрямую связывается с DNA-PK и блокирует его «ремонтную» активность.

Нарушения в работе теломер связаны с серьезными заболеваниями, включая преждевременное старение, апластическую анемию и легочный фиброз. В половине случаев причину удается объяснить мутацией, влияющей на стабильность теломер, но во многих ситуациях причина остаётся неизвестной. Новые результаты дают надежду на объяснение таких случаев.

Для онкологии это особенно важно. С одной стороны, ошибочная «починка» теломер может привести к раковым изменениям, с другой стороны, сами опухолевые клетки хуже справляются с восстановлением ДНК, и это используется в терапии. Понимание работы теломер и участвующих белков открывает путь к созданию более точных методов профилактики и лечения.