Artikel zur Langlebigkeit

Neues Protein entdeckt, das DNA repariert

Neues Protein entdeckt, das DNA repariert
  • Ein neues Protein namens Cryptochrom wurde aufgrund seiner Fähigkeit zur DNA-Reparatur identifiziert.

  • Frühere Forschungen haben ergeben, dass unsere Zellen über DNA-Reparatursysteme verfügen, um sich gegen UV-Strahlung zu verteidigen, indem sie blaues Licht des Photolyseproteins verwenden, um die DNA zu reparieren, bevor Mutationen auftreten. 

  • Die Gene für die Photolyse duplizierten sich und wurden zu spezialisierten Kryptochromen, die nun in der Lage sind, DNA nach UV-Exposition auf ähnliche Weise wie zuvor die Photolyse zu reparieren.

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht:

Forscher der Universität Sevilla haben in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universitäten Murcia und Marburg (Deutschland) ein neues Protein identifiziert, das die Reparatur von DNA ermöglicht. Das betreffende Protein namens Cryptochrom hat sich entwickelt, um diese und andere Funktionen innerhalb der Zelle zu übernehmen.

Ultraviolette Strahlung kann die DNA schädigen, was zu Mutationen führt, die die Zellfunktion stören und dazu führen können, dass Krebszellen außer Kontrolle geraten. Unsere Zellen verfügen über DNA-Reparatursysteme, um sich gegen solche Schäden zu verteidigen. Eines dieser Systeme basiert auf einem Protein, der Photolyse, das blaues Licht nutzt, um DNA-Schäden zu reparieren, bevor es zu Mutationen kommt.

Im Laufe der Evolution duplizierten und spezialisierten sich die Gene für die Photolyse, wodurch neue Proteine, Kryptochrome, entstanden, die ihre Fähigkeit, blaues Licht wahrzunehmen, verfeinert haben und nun andere Funktionen in Zellen erfüllen. Kryptochrome nutzen beispielsweise blaues Licht als Signal zur Regulierung des Pflanzenwachstums und des Rhythmus, der die tägliche Aktivität (den zirkadianen Rhythmus) bei Pilzen und Tieren steuert.

Die Autoren dieser Studie entdeckten, dass Cryptochrome im Pilz Mucor circinelloides, einem menschlichen Krankheitserreger, das Protein sind, das für die DNA-Reparatur nach Einwirkung von ultravioletter Strahlung verantwortlich ist, eine Funktion, die durch Photolyse ausgeführt werden sollte. Sie legen auch nahe, dass die Cryptochrome in diesem Pilz ihre Fähigkeit zur DNA-Reparatur während der Evolution von einem angestammten Cryptochrom erworben haben, das nicht in der Lage war, DNA zu reparieren. Diese Entdeckung veranschaulicht, wie sich Proteine ​​im Zuge der Weiterentwicklung ihrer Funktionen verändern.

Diese Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Aktuelle Biologie im September 2020. 



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