ДНК и рак. Онкогенетик о роли наследственности и мутации генов

Значение репарации ДНК

Устранение ошибок репликации важно, так как большая часть повреждений блокирует передачу генетической информации последующему поколению, а остальные если их не устранить, сохраняться в геноме потомков и приведут к драматическим изменениям в молекулах белков, ферментов, необходимых для поддержания жизнедеятельности клетки. При повреждении определенных звеньев системы репарации клетки становятся особенно уязвимыми для некоторых химических и физических агентов. Люди, страдающие, например, пигментной ксеродермой, очень чувствительны к УФ-свету, и у них развиваются разные формы рака кожи даже при очень слабом воздействии солнечного света. Клетки таких людей несут мутацию в RAD-генах, проявляющуюся в том, что у них нарушена способность к выщеплению пиримидиновых димеров из УФ-облученной ДНК. Заболевание может быть обусловлено мутауцией в одном из по крайней мере девяти генов, что говорит о достаточно сложном механизме репарации ДНК, содержащей тиминовые димеры, у правило, заболевание бывает связано с неспособностью к выщеплению тиминовых димеров. Если к облученным клеткам в культуре добавить фермент, обладающий тиминдимергликозилазной и АР-эндонуклеазной активностями, то УФ-повреждения могут быть устранены.

Мутации, которые вызывают рак

Развитие рака происходит, потому что здоровая клетка в теле претерпевает изменения в своей ДНК. Как это происходит? Нормальные клетки в человеческом организме живут по отдельности, не затрагивая друг друга. Каждая из них использует строго отведённое ей количество ресурсов, выполняет свои биологические функции и в конце жизненного цикла умирает, освобождая место следующим поколениям клеток.

Читайте также:  В каких случаях боли в спине могут быть признаком рака?

Чтобы на смену старым единицам приходили новые, они постоянно делятся. Перед размножением клетка запасается “копией” наследственной генетической информации, которая находится в её ядре. Нити ДНК, заложенные в хромосомы внутри ядра, удваиваются. И уже после этого клетка делится, передавая каждой из дочерних своих копий по идентичному набору хромосом. Из одной клетки получается две абсолютно таких же, и вместе со своим генетическим багажом каждая из них получает “знания” о том, какой путь ей необходимо пройти, какую функцию выполнять и сколько раз в жизни делиться.

Иногда в процессе деления происходят сбои — мутации. В течение жизни человека ежедневно в организме случаются сотни мутаций, но только “критическая масса” таких сбоев может привести к развитию злокачественной опухоли. Она возникает, когда клетки с мутациями передают ошибочную информацию своим последователям и начинают бесконтрольно размножаться.

Все разные

— Генетические поломки, мутации зависят от национальности?

— Да, у каждой нации есть свои так называемые генетические проблемы. Когда мы изучали тот же рак молочных желез, у нас была ситуация, когда анкетирование нескольких женщин показало, что три-четыре поколения подряд в их роду была одна и та же болезнь — явная генетическая поломка. Мы отправили их на генетический анализ, что результат показывает, что все хорошо. Тогда посмотрели на ситуацию с точки зрения национального разнообразия населения Тюменской области. И получилось, что мы всех женщин уравниваем. Здесь еще такой момент, что анализируют не весь ген, а несколько ключевых точек в нем. И, например, у русской эта точка встретится, а у татарки — никогда, потому что они по генотипу разные.

Сейчас, если мы сталкиваемся с подобной ситуацией, когда есть явная генная мутация, но при этом результаты анализов ее не подтверждают, то просим расшифровать нужный ген вручную и найти эти поломки. После этого выясняем, за что отвечает эта мутация и, исходя из этого, выводим четкое индивидуальное лечение. Новость по теме В Тюменской области появятся четыре центра онкологической помощи

— Такое генетическое исследование проходят все больные?

Читайте также:  Липома межполушарной щели головного мозга лечение — ooncologiya

— Если онкология выявлена, то такой анализ назначают всем. Есть генетические дефекты, которые требуют особой тактики лечения. У нас своя лаборатория, где мы можем тестировать и вновь выявленные генетические поломки, и посмотреть изменения, которые произошли во время лечения.

Все разные

— Можно ли сделать генетический анализ, чтобы заранее знать обо всех онкорисках?

— Можно, но другое дело, что у нас население пока к такому вниманию к своему здоровью не готово. Если человек будет соблюдать в последующем рекомендации, то есть смысл сдать генетический анализ. Но если он хочет сделать это для галочки, то не стоит тратить деньги и время.

— А есть ли возможность сдать такие генетические анализы будущим родителям, чтобы исключить вероятность возникновения онкологических болезней у будущих детей?

— Сказать на этапе планирования беременности будущим папам и мамам, что у их ребенка будет генетическая поломка, невозможно. Даже такой методики пока не существует. Такое тестирование можно выполнить только после полового созревания, когда у человека уже сформирован гормональный фон. «Страшно сказать о смерти вслух». Онкопсихолог — о борьбе с болезнью Подробнее

Репарация сразу после репликации

После того, как новая нить ДНК была синтезирована, определенные комплексы ферментов распознают неправильно спаренные основания. При этом существует проблема определения новой и старой цепей молекулы ДНК. Новая отличается отсутствием метилированных оснований и у эукариот наличием временных разрывов. По этим признакам ферментные комплексы идентифицируют именно вновь синтезированную цепь. Таким образом в некомплементарных парах оснований «ошибкой» считается нуклеотид новой цепи.

Как только ошибка найдена, другие ферменты вырезают целый участок ДНК, содержащий неправоменое основание, а не только один нуклеотид. После этого полимераза заново строит этот участок, а лигаза сшивает его с остальной цепью. Этот механизм, когда вырезается и вновь синтезируется участок ДНК, называется эксцизионной репарацией (от слова excision — отрезание, вырезание), он достаточно универсален и используется во многих случаях репарации, а не только при «проверке» ДНК сразу после репликации.

КЛЕВЕР - портал о хорошем самочувствии