Régóta érett a Nobel-díj a DNS-javításhoz kapcsolódó kutatásokért

Régóta érett a Nobel-díj a DNS-javításhoz kapcsolódó kutatásokért

Már régóta érett a Nobel-díj a DNS-javításért felelős mechanizmusokról szóló kutatásokért - mondta az MTI-nek Vértessy Beáta, a BME tanszékvezető egyetemi tanára és az MTA TTK kutatója a kémiai Nobel-díjjal kitüntetett Tomas Lindahl svéd, Paul Modrich amerikai és Aziz Sancar török-amerikai tudós munkásságát méltatva.

A szakember emlékeztetett arra, Tomas Lindahl volt az első, aki meggyőzően demonstrálta, hogy a DNS nem az a stabil makromolekula, amelynek gondolták. Lindahl kísérleti úton igazolta, hogy a DNS-ben számtalan kémiai módosulás keletkezik, amelyek normál élettani körülmények között is létrejönnek.

"Ebből következik a kérdés, hogy ha ilyen sok hiba van, akkor hogyan lehetséges, hogy fennmaradunk. Ezt a paradoxont a DNS-javító mechanizmusok oldják meg" - magyarázta Vértessy Beáta, hozzátéve, hogy az evolúció során kifejlődött, ősi, konzervált mechanizmusokról van szó, amelyeknek több típusa létezik.

Amellett, hogy felfedezte ezeknek a javító mechanizmusoknak a létezését, Lindahl nagyon pontosan le is írta az egyiket, a báziskivágó javító mechanizmust (BER). Amennyiben a DNS-ben található nukleobázisokban (adenin, guanin, citozin, timin) valamilyen kémiai módosulás történik - például bekerül egy plusz csoport, egy hidroxi- vagy egy aminocsoport -, az befolyásolja a bázisok egymásra találását, a genetikai információt hordozó bázispárok kialakulását. Ennek következtében az információt hordozó bázispár károsodik. Ezek kijavítására szolgál a Lindahl által leírt javító mechanizmus.

Aziz Sancar egy olyan DNS-javító mechanizmus felismerésében és leírásában jeleskedett, amely az UV-sugárzáshoz köthető hibákat állítja helyre. Vértessy Beáta szerint az UV-sugárzás számtalan kémiai módon károsítja a DNS-t és egyéb makromolekulákat is. Mint mondta, a DNS-ben az UV-sugárzás által okozott károsodások szerkezete más, mint a báziskivágó javító mechanizmus által felismerhetőké, ezért ebben az esetben másféle mechanizmusra van szükség. Ez a nukleotidkivágó javító mechanizmus (NER).

Paul Modrich nevéhez fűződik a hamispár-javítás (MMR) leírása. Vértessy Beáta elmondta, egy DNS-ben található párt akkor neveznek hamisnak, ha a bázisok nem a Watson-Crick-párosodás (adenin-timin és guanin-citozin) szerint állnak szemben. Modrich felfedezése azért úttörő, mert míg a másik két javító mechanizmus esetében kémiailag változik meg a DNS egy-egy alkotója, és ezt viszonylag könnyen felismeri egy-egy enzim, fehérje, addig a hamis párnál kémiailag minden rendben van, csak rossz helyen szerepel az a bizonyos bázis. A javítómechanizmusnak így nem csupán a rossz párosodást kell észrevennie, hanem azt is, hogy ebből a rossz párból melyik tag az, amelyik az eredeti jó információt hordozza - magyarázta a szakember.

Vértessy Beáta szerint azért kiemelkedően fontos, hogy ez a három kutató együtt kapta meg az elismerést, mert bár az általuk leírt mechanizmusoknak vannak speciális, dedikált feladataik, sok olyan eset is van, amikor ezen mechanizmusok között lényegi kapcsolat is van.

A DNS-javító mechanizmusok orvostudományban való hasznosításáról szólva a szakember a rákgyógyítást emelte ki. Mint mondta, a tumoros megbetegedéseknél a tumorsejtek úgy jönnek létre, hogy valamilyen szinten már károsodott bennük a DNS. A rákos sejtek ettől még képesek tovább élni és kontroll nélkül szaporodni, de bármilyen DNS-károsító anyag használatakor a rákos szövetek sokkal érzékenyebben reagálnak, mint a nem szaporodó sejtek. Az ilyen kemoterápiás kezelések alapja tehát az, hogy erősebben támadják a rákos sejteket.

A szakember kiemelte, hogy a mai terápiák elsősorban egy negyedik DNS-javító mechanizmusra, a kettősszál-törés javításra fókuszálnak, ám az, hogy a Nobel-díjat most a másik három mechanizmus leírásáért ítélték oda, valószínűleg óriási lökést fog adni az ezekre épülő új rákkezelési módszerek felfedezésének és alkalmazásának.