NYHET
I samarbete med två grupper i USA publicerar forskare vid Umeå universitet nu rön som tyder på en hittills okänd mekanism för att reparera cellernas arvsmassa, ett system med mycket större kapacitet än de hittills kända.
I alla celler finns de två likartade molekylerna DNA och RNA. I DNA, ”arvsmassan”, lagras den genetiska informationen medan RNA är ett slags arbetskopia som används vid byggandet av proteiner. Båda molekylerna är långa kedjor av snarlika byggstenar, dNTP i DNA och NTP i RNA. Trots likheten har det förutsatts att de enzymer, DNA-polymeraser, som bygger upp nytt DNA ska kunna se skillnad på byggstenarna.
Forskarna har nu upptäckt att de mest noggranna DNA-polymeraserna förvånansvärt ofta bygger in fel typ av byggstenar när de tillverkar ny arvsmassa. Om det sker inne i cellen kommer de felaktiga byggstenarna att ge mutationer om de inte repareras.
I tidskriften PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) beskriver forskarna mätningar av i vilka koncentrationer dNTP och NTP finns inne i cellen. De upptäckte senare att alla DNA-polymeraser har oväntat stora problem att se skillnad på DNA-byggstenen dNTP och RNA-byggstenen NTP. Beräkningar visar att det kan finnas upp till 13 000 RNA-byggstenar i DNA hos en jästcell sedan polymerasen har kopierat arvsmassan. Det är ett mycket större antal fel än vid någon känd typ av spontant uppkommen DNA-skada i cellen. De felaktigt infogade RNA-byggstenarna kan inte användas av DNA-polymerasen nästa gång arvsmassan ska kopieras. Eftersom kopieringen ändå fungerar, innebär rönen att om nu fel byggstenar hamnar i DNA måste det finnas ett hittills okänt och mycket effektivt reparationssystem som byter ut dem.
De fyra forskargrupperna bakom artikeln fortsätter nu sitt samarbete med att söka den ännu okända mekanismen. Två grupper finns vid Inst. för medicinsk kemi och biofysik, Umeå universitet, där de leds av docent Andrei Chabes och professor Erik Johansson. De amerikanska grupperna leds av professor Thomas A. Kunkel som är verksam vid National Institute of Environmental Health Sciences, North Carolina, och sedan 2007 hedersdoktor vid Medicinska fakulteten, Umeå universitet, samt professor Peter M. Burgers vid Washington University School of Medicine, St. Louis.
Referens: SAN McElhinny, B Watts, D Kumar, DL Watt, EB Lundström, PMJ Burgers, E Johansson, A Chabes, TA Kunkel: Abundant ribonucleotide incorporation into DNA by yeast replicative polymerasesPNAS Online Early Edition www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0914857107e
