Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Uszkodzenia DNA mają wpływ na powstawanie nowotworów

Naukowca wyróżniono Nagrodą Wydziału Nauk Biologicznych PAN. Wyniki badań, uzyskane we współpracy z zespołami prof. Barbary Tudek z Instytutu Biochemii i Biofizyki i prof. Ryszarda Olińskiego z Collegium Medicum w Bydgoszczy, zostały opublikowane w prestiżowym amerykańskim piśmie "Journal of the National Cancer Institute".

STRES OKSYDACYJNY

Jak wyjaśnia prof. Kuśmierek, w każdym żywym organizmie tlenowym, jako uboczny produkt metabolizmu, powstają niezwykle aktywne cząsteczki, nazywane reaktywnymi formami tlenu (REF). Należą do nich wolne rodniki tlenowe, odpowiadające m.in. za procesy starzenia się organizmu, liczne choroby i powstawanie zmian nowotworowych.

Każda komórka posiada też system obrony przeciw RFT. Składają się na niego związki przeciwutleniające (tzw. antyoksydanty) oraz specjalistyczne enzymy naprawcze. W sprawnie funkcjonującym organizmie istnieje stan równowagi pomiędzy powstawaniem reaktywnych form tlenu a działaniem wymienionych systemów ochronnych.

Jednak czasami równowaga ta może jednak ulec przesunięciu w stronę wzmożonej produkcji RFT. Prowadzi to do powstania tzw. stresu oksydacyjnego - przyczyny poważnych zaburzeń w metabolizmie komórkowym. Reaktywne formy tlenu wchodzą bowiem w reakcje chemiczne ze składnikami komórki, niszcząc białka, błony komórkowe i DNA. Uszkodzenia DNA prowadzą natomiast do mutacji, a te leżą u podłoża procesów nowotworowych.

BŁĘDY I MUTACJE

Rodniki tlenowe chętnie łączą się z podstawowymi składnikami nici DNA – zasadami azotowymi (A, T, C i G), które są swoistymi „literami” naszego kodu genetycznego. W wyniku takich reakcji dochodzi do uszkodzenia zasad. Jednym z ich produktów jest 8-oksoguanina (8-oksoG), powstała w wyniku przemiany w jednej z „liter” - guaniny (G).

8-oksoguanina ma wysoce mutagenny charakter. Sprzyja powstawaniu błędów podczas procesu podziału komórki i tworzenia potomnej nici DNA. Jeżeli nie zostaną one skorygowane przez specjalistyczne enzymy naprawcze, dochodzi do mutacji, które z kolei są główną przyczyną nowotworów.

„Szacuje się, że w ludzkim DNA na każdy milion zasad występuje ok. dziesięciu 8-oksoG, co oznacza, że przeciętna komórka zawiera ok. 104 reszt 8-oksoG" – mówi prof. Kuśmierek. "Takie zmiany, jeśli nie są skorygowane - to nic innego, jak tylko mutacje” - dodaje badacz.

ENZYMY NAPRAWCZE

Uszkodzenia oksydacyjne DNA podlegają intensywnej naprawie przez szereg wyspecjalizowanych enzymów. „Organizm ludzki wykształcił mechanizmy pozwalające na usuwanie tej nieprawidłowej zasady" - mówi Kuśmierek. "Kluczowym elementem tego układu są dwa enzymy hOGGl (8-oksoguanino-glikozylaza) i hMTH1 (8-okso-dGTPaza). Rolą hOGG1 jest wycinanie 8-oksoG obecnej DNA, natomiast hMTH1 eliminuje uszkodzone prekursory DNA zawierające 8-oksoG i tym samym nie dopuszcza do wbudowywania 8-oksoG do nowopowstającej nici DNA. Wykazanie kluczowej roli hMTH1 w utrzymaniu integralności struktury DNA w komórkach ludzkich było najważniejszym wynikiem naszych badań” - tłumaczy.

„W naszej pracy porównywaliśmy wpływ aktywności tych enzymów na poziom 8-oksoG w DNA tkanki nowotworu płuca i dla porównania tkanki zdrowej – wyjaśnia Kuśmierek. – Okazało się, że w tej pierwszej aktywność hOGG1 jest zmniejszona, natomiast hMTH1 zwiększona, w porównaniu z tkanką zdrową”.

„Wydaje nam się, że różnica ta spowodowana jest odmienną regulacją tworzenia tych enzymów w komórkach zdrowych i zmienionych nowotworowo lub późniejszych oddziaływań z innymi komponentami szlaków naprawy DNA. Istnieje także możliwość, że zmiana aktywności jest wynikiem modyfikacji ich struktury przez produkty stresu oksydacyjnego, czyli właśnie reaktywne formy tlenu. Niektóre z tych możliwości badamy w naszych pracowniach” - opowiada naukowiec.

Na razie nie wiadomo, czy można w jakiś sposób wzmocnić korzystne działanie tych enzymów. Naukowcy jednak nie wykluczają tego. „Jeśli poznamy czynniki wpływające na aktywność hOGG1 i hMTH1, być może uda nam się zaprojektować jakieś substancje, które zwiększą ich aktywność, a przez to obniżą poziom uszkodzeń oksydacyjnych” - mówi Kuśmierek

Na razie prof. Kuśmierek poleca jednak stosowanie diety bogatej w antyoksydanty (tzn. dużo jarzyn i owoców), które neutralizują reaktywne formy tlenu, a tym samym zmniejszają prawdopodobieństwo uszkodzeń DNA i mutacji inicjujących proces nowotworowy.

PAP

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Innowacyjna aplikacja BlinkMouse
23-02-2017

Innowacyjna aplikacja BlinkMouse

Dr inż. Joanna Marnik z Katedry Informatyki i Automatyki Wydziału Elektrotechniki i Informatyki stworzyła aplikację BlinkMouse zastępującą mysz komputerową.

Nowe technologie dla dziewczyn
23-02-2017

Nowe technologie dla dziewczyn

Od 8 marca 2016 r. do 30 czerwca 2017 r. trwa nabór wniosków w ramach programu mentoringowo-stypendialnego Nowe technologie dla dziewczyn.

Odkryto nowy ponadprzeciętny nanomateriał?
23-02-2017

Odkryto nowy ponadprzeciętny nanomateriał?

Wszyscy kochamy grafen, który jest również twardszy od diamentu i odznacza się większą wytrzymałością niż stal, jednak nie jest to jedyny istniejący ponadprzeciętny nanomateriał.

Terapia genowa przywraca słuch
23-02-2017

Terapia genowa przywraca słuch

Latem 2015 roku, zespół naukowców opisał przypadek przywrócenia podstawowego słuchu u genetycznie głuchych myszy w wyniku zastosowania terapii genowej.

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Turniej robotów na Politechnice Warszawskiej Konkurs na projekty w obszarze fotoniki - III edycja Innowacyjna aplikacja BlinkMouse Konkurs na najlepszą książkę akademicką i naukową Mikroalgi z PW rewolucją w przemyśle? Nowe technologie dla dziewczyn Turniej robotów na Politechnice Warszawskiej Konkurs na projekty w obszarze fotoniki - III edycja Innowacyjna aplikacja BlinkMouse Konkurs na najlepszą książkę akademicką i naukową Mikroalgi z PW rewolucją w przemyśle? Nowe technologie dla dziewczyn Turniej robotów na Politechnice Warszawskiej Konkurs na projekty w obszarze fotoniki - III edycja Innowacyjna aplikacja BlinkMouse Konkurs na najlepszą książkę akademicką i naukową Mikroalgi z PW rewolucją w przemyśle? Nowe technologie dla dziewczyn

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab