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
Szkolenia3

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry
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




Dwa oblicza komórek nabłonka jelita
19-10-2017

Dwa oblicza komórek nabłonka jelita

IEC stanowią główną barierę, która chroni nas przed patogenami jelitowymi, jednak mechanizmy regulacji wrodzonej odporności nie zostały jeszcze w pełni poznane.

Nowa rola chromosomu w mitozie
19-10-2017

Nowa rola chromosomu w mitozie

Do czasu realizacji unijnego projektu uważano, że wpływ chromosomu na dokładną segregację podczas podziału komórek jest bierny.

Informacje dnia: Dwa oblicza komórek nabłonka jelita Program „Dobry Pomysł” dla twórców i innowatorów Rola mikrośrodowiska w tworzeniu przerzutów Karoseria samochodów z drukarki 3D Nowa rola chromosomu w mitozie Dieta bogata w kwasy omega-6 obniża ryzyko cukrzycy Dwa oblicza komórek nabłonka jelita Program „Dobry Pomysł” dla twórców i innowatorów Rola mikrośrodowiska w tworzeniu przerzutów Karoseria samochodów z drukarki 3D Nowa rola chromosomu w mitozie Dieta bogata w kwasy omega-6 obniża ryzyko cukrzycy Dwa oblicza komórek nabłonka jelita Program „Dobry Pomysł” dla twórców i innowatorów Rola mikrośrodowiska w tworzeniu przerzutów Karoseria samochodów z drukarki 3D Nowa rola chromosomu w mitozie Dieta bogata w kwasy omega-6 obniża ryzyko cukrzycy

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl 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 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców UAM CISNIENIE POZNAN Analityka 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